高考数学模拟试题(一)(理)
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2024年高考数学模拟试题含答案(一)一、选择题(每题5分,共40分)1. 若函数f(x) = 2x - 1在区间(0,2)上是增函数,则实数a的取值范围是()A. a > 0B. a ≥ 1C. a ≤ 1D. a < 0【答案】C【解析】由题意知,f'(x) = 2 > 0,所以函数在区间(0,2)上是增函数。
又因为f(0) = -1,f(2) = 3,所以f(x)在区间(0,2)上的取值范围是(-1,3)。
要使得f(x)在区间(0,2)上是增函数,只需保证a ≤ 1。
2. 已知函数g(x) = x² - 2x + 1,则下列结论正确的是()A. 函数g(x)在区间(-∞,1)上是增函数B. 函数g(x)在区间(1,+∞)上是减函数C. 函数g(x)的对称轴为x = 1D. 函数g(x)的顶点坐标为(1,0)【答案】D【解析】函数g(x) = x² - 2x + 1 = (x - 1)²,所以函数的顶点坐标为(1,0),对称轴为x = 1。
根据二次函数的性质,当x > 1时,函数g(x)递增;当x < 1时,函数g(x)递减。
3. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn =2an - 1,则数列{an}的通项公式是()A. an = 2^n - 1B. an = 2^nC. an = 2^n + 1D. an = 2^(n-1)【答案】D【解析】由Sn = 2an - 1,得an = (Sn + 1) / 2。
当n = 1时,a1 = (S1 + 1) / 2 = 1。
当n ≥ 2时,an = (Sn + 1) / 2 = (2an - 1 + 1) / 2 = 2an-1。
所以数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,通项公式为an = 2^(n-1)。
4. 已知函数h(x) = |x - 2| - |x + 1|,则函数h(x)的图像是()A. 两条直线B. 两条射线C. 一个三角形D. 一个抛物线【答案】B【解析】函数h(x) = |x - 2| - |x + 1|表示数轴上点x到点2的距离减去点x到点-1的距离。
2023届四川省南充市高三下学期高考考前数学(理)模拟训练(一)一、单选题1.若集合,则( ){}10,lg 01x A x B x x x +⎧⎫=≤=≤⎨⎬-⎩⎭∣∣A B = A .B .C .D .[)1,1-(]0,1[)0,1()0,1【答案】D【分析】先化简集合A ,B ,再利用交集运算求解.【详解】解:由题意得,{11},{01}A xx B x x =-≤<=<≤∣∣,()0,1A B ∴= 故选:D.2.( )sin2023cos17cos2023sin17+=A .B .C .D 1212-【答案】C【分析】根据诱导公式和正弦和角公式求解即可.【详解】解:因为3605182334020=⨯++所以,,()()4s 1in 8202n 3s 3605043sin 18s i 03i 4n 3=⨯++=+=-()()4c 1os 8202s 3c 3605043cos 18c o 03o 4s 3=⨯++=+=-所以,sin2023cos17cos2023sin17+.sin43cos17cos43sin17sin60=--=-= 故选:C.3.校园环境对学生的成长是重要的,好的校园环境离不开学校的后勤部门.学校为了评估后勤部门的工作,采用随机抽样的方法调查100名学生对校园环境的认可程度(100分制),评价标准如下:中位数m85m ≥8085m ≤<7080m ≤<70m <评价优秀良好合格不合格2023年的一次调查所得的分数频率分布直方图如图所示,则这次调查后勤部门的评价是( )A .优秀B .良好C .合格D .不合格【答案】B【分析】根据频率分布直方图求解中位数即可得答案.【详解】解:由频率分布直方图可知,前3组的频率分别为,第4组的频率为0.1,0.1,0.20.4所以,中位数,即满足,对应的评价是良好.0.1801082.50.4m =+⨯=m 8085m ≤<故选:B.4.双曲线 )2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>A .B .2y x =±y =C .D .y x =12y x=±【答案】B【分析】根据.==ce a b a =【详解】由题意知,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>可得,解得,==ce a 22221()3a b b a a +=+=b a =所以双曲线的渐近线方程为.C by x a =±=故选:B.5.在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知,,则( )O ()3,4A --()5,12B -cos OAB ∠=A .B .CD .33653365-【答案】D【分析】利用计算即得结果.cos AO ABOAB AO AB⋅∠=【详解】由题设,(3,4),(8,8)AO AB ==-所以cos AO AB OAB |AO ||AB |⋅∠== 故选:D6.一个四棱台的三视图如图所示,其中正视图和侧视图均为上底长为4,下底长为2,腰长为的等腰梯形,则该四棱台的体积为()A .BC .28D .283【答案】A4,下底长为2的正四棱台求解.因为上底长为4,下底长为2,所以该棱台的高为,1h=棱台的体积,∴(128416133V =⨯+⨯=故选:.A 7.为了激发同学们学习数学的热情,某学校开展利用数学知识设计LOGO 的比赛,其中某位同学利用函数图像的一部分设计了如图的LOGO ,那么该同学所选的函数最有可能是( )A .B .C .D .()sin x x xf -=()sin cos f x x x x=-()221f x x x =-()3sin f x x x =+【答案】B【分析】利用导数研究各函数的单调性,结合奇偶性判断函数图象,即可得答案.【详解】A :,即在定义域上递增,不符合;()1cos 0f x x '=-≥()f x B :,()cos (cos sin )sin f x x x x x x x '=--=在上,在上,在上,(2π,π)--()0f x '<(π,π)-()0f x '>(π,2π)()0f x '<所以在、上递减,上递增,符合;()f x (2π,π)--(π,2π)(π,π)-C :由且定义域为,为偶函数,222211()()()()f x x x f x x x -=--=-=-{|0}x x ≠所以题图不可能在y 轴两侧,研究上性质:,故递增,不符合;(0,)+∞32()20f x x x +'=>()f x D :由且定义域为R ,为奇函数,33()sin()()sin ()f x x x x x f x -=-+-=--=-研究上性质:,故在递增,(0,)+∞2()cos 30f x x x =+>'()f x (0,)+∞所以在R 上递增,不符合;()f x 故选:B8.将一个顶角为120°的等腰三角形(含边界和内部)的底边三等分,挖去由两个等分点和上顶点构成的等边三角形,得到与原三角形相似的两个全等三角形,再对余下的所有三角形重复这一操作.如果这个操作过程无限继续下去…,最后挖剩下的就是一条“雪花”状的Koch 曲线,如图所示已知最初等腰三角形的面积为1,则经过4次操作之后所得图形的面积是( )A .B .C .D .168120818271027【答案】A【分析】根据题意可知,每一次操作之后面积是上一次面积的,按照等比数列即可求得结果.23【详解】根据题意可知,每次挖去的三角形面积是被挖三角形面积的,13所以每一次操作之后所得图形的面积是上一次三角形面积的,23由此可得,第次操作之后所得图形的面积是,n 213nn S ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭即经过4次操作之后所得图形的面积是.442161381S ⎛⎫=⨯=⎪⎝⎭故选:A9.将3个1和3个0随机排成一行,则3个0都不相邻的概率是( )A .B .C .D .1202151512【答案】C【分析】先求出总数,再由插空法,得到满足题意的情况,由古典概型的公式即可得出答案.【详解】先考虑总的情况,6个位置选3个放1,有种,36C 再考虑3个0都不相邻的情况,将3个0插入3个1形成的4个空中,有种,34C 可得.3436C 1C 5P ==故选:C .10.定义在上的函数满足,且为奇函数,则( )R ()f x ()()2=f x f x -()21f x +-()20231k f k ==∑A .B .C .2022D .20232023-2022-【答案】D【分析】利用抽象函数的轴对称与中心对称性的性质,得出函数的对称轴和中心对称点及周()f x 期,利用相关性质得出具体函数值,即可得出结果.【详解】∵,∴关于对称,()()2=f x f x -()f x 1x =∵为奇函数,∴由平移可得关于对称,且,()21f x +-()f x ()2,1()21f =,即(2)1(2)1f x f x ∴+-=--++(2)(2)2f x f x ++-=()()2=f x f x -(2)()2f x f x ∴++=(4)(2)2f x f x ∴+++=上两式比较可得()(4)f x f x =+∴函数是以4为周期的周期函数.,,()f x ()()()13222f f f +==()()421f f ==∴, ∴.()()()()12344f f f f +++=()()2023120244420234k f k f ==⨯-=∑故选:D.11.如图,在梯形ABCD 中,,,,将△ACD 沿AC 边折起,AB CD ∥4AB =2BC CD DA ===使得点D 翻折到点P ,若三棱锥P -ABC 的外接球表面积为,则( )20πPB=A .8B .4C .D .2【答案】C【分析】先找出两个三角形外接圆的圆心及外接球的球心,通过证明,可得12OO O M=12O M OO =四边形为平行四边形,进而证得BC ⊥面APC ,通过勾股定理可求得PB 的值.12OO MO【详解】如图所示,由题意知,,60ABC ︒∠=所以,AC =AC BC ⊥所以AB 的中点即为△ABC 外接圆的圆心,记为,2O 又因为,2PA PC ==所以,,120APC ︒∠=1PM =所以在中,取AC 的中点M ,连接PM ,则△APC 的外心必在PM 的延长线上,记为,APC △1O所以在中,因为,,所以为等边三角形,APC △160APO ︒∠=11O P O A =1APO △所以,12O P =(或由正弦定理得:)11242sin AC O P O P APC ===⇒=∠所以,11O M =在中,,,,ACB △2122O B AB ==2112O M BC ==2//O M BC 设外接球半径为R ,则,解得:,24π20πR =25R =设O 为三棱锥P -ABC 的外接球球心,则面ABC ,面APC .2OO ⊥1OO ⊥所以在中,,2Rt OO B △21OO =又因为在,,1Rt OO P△11OO ===所以,,121OO O M ==121O M OO ==所以四边形为平行四边形,12OO MO 所以,12//OO O M 又因为,2//O M BC 所以,1OO //BC又因为面APC ,1OO ⊥所以BC ⊥面APC ,所以,BC PC ⊥所以,即:22222228PB PC CB =+=+=PB =故选:C.12.设函数,其中,是自然对数的底数(…),则( )()e ln x f x ax x=-R a ∈e e 2.71828≈A .当时,B .当时,1a =()e f x x≥3e 4a =()0f x >C .当时,D .当时,1a =-()e f x x≥3e 4a =-()0f x >【答案】B【分析】令,结合,判断AC ;将不等式转化为()e ln e x ax x xg x =--()10g =()1g a'=-()0f x >,,再构造函数求解最值即可判断B ;借助特殊值判断D.324e ln e x x x x ⋅>()1,x ∈+∞10e f ⎛⎫< ⎪⎝⎭【详解】解:令,则,且,,()e ln e x ax x xg x =--()e ln ex a x a g x '=---()10g =()1g a'=-当,,∴存在一个较小的正数使得都有,1a =()110g '=-<ε()1,1x ε∀∈+()0g x <当时,,∴存在一个较小的正数使得都有,1a =-()110g '=>ε()1,1x ε∀∈-()0g x <故A ,C 都不正确,对于选项B ,当,则显然成立,当时,即证明,(]0,1x ∈()1,x ∈+∞3e e ln 04xx x ->也即证明,,324e ln e x x x x ⋅>()1,x ∈+∞令,则,12e ()x h x x =()312e()xx h x x -'=所以,时,,单调递增,时,,单调递减,()2,x ∈+∞1()0h x '>1()h x ()0,2x ∈1()0h x '<1()h x 所以,的最小值为,12e ()x h x x =()21e 24h =令,则,()2ln xh x x =()221ln x h x x -'=所以,时,,单调递减,时,,单调递增,()e,x ∈+∞2()0h x '<()2h x ()0,e x ∈2()0h x '>()2h x 所以,的最大值为,()2ln xh x x =()21e e h =所以,,()()()()21122323334e 444e 1ln 2e e e e e 4e x xh x h h h x x x ⋅=≥=⋅==≥=因为不同时取等,所以,,即选项B 正确,324e ln e x x x x ⋅>对于选项D ,当时,(成立),即1e x =11132243e e 2e 11e e e e ln e e 0e 16e 4e e 4416+⋅=-<-<⇔<⇔<,所以选项D 不正确.10e f ⎛⎫< ⎪⎝⎭故选:B .【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据不同选项,构造不同的函数,利用函数值的大小,特殊值等,实现大小比较.二、填空题13.设是虚数单位,复数的模长为__________.i 2i1i +【分析】先根据复数的除法化简,然后由模长公式可得.【详解】解:()()()2i 1i 2i 1i,1i 1i 1i -==+∴++-=.14.某班有48名学生,一次考试的数学成绩X (单位:分)服从正态分布,且成绩在()280,N σ上的学生人数为16,则成绩在90分以上的学生人数为____________.[]80,90【答案】8【分析】根据正态分布的对称性即可求解.【详解】由X (单位:分)服从正态分布,知正态密度曲线的对称轴为,成绩在()280,N σ80x=上的学生人数为16,[]80,90由对称性知成绩在80分上的学生人数为24人,所以90分以上的学生人数为.24168-=故答案为:815.如图,在中,.延长到点,使得,则ABCπ3AC ACB ∠==BA Dπ2,6AD CDA ∠==的面积为__________.ABC 【分析】根据正弦定理和面积公式求解即可.【详解】解:因为在中,,,ADC △π3AC ACB ∠==π2,6AD CDA ∠==所以,由正弦定理得,sin sin AD AC ACD CDA ∠∠=sin ACD ∠=π4ACD ∠=所以,,5ππ,124CAB ABC ∠∠==在中,由正弦定理可得ABC sin sin AB ACACB CBA ∠∠=AB =因为ππππππsin sin sin cos cos sin 464646CAB ⎛⎫∠=+=+=⎪⎝⎭所以,1sin 2ABC S AB AC CAB ∠=⨯⨯⨯=16.《九章算术》中记载了我国古代数学家祖暅在计算球的体积时使用的一个原理:“幂势既同,则积不容异”,此即祖暅原理,其含义为:两个同高的几何体,如在等高处的截面的面积恒相等,则它们的体积相等.已知双曲线的右焦点到渐近线的距离记为,双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>d 的两条渐近线与直线,以及双曲线的右支围成的图形(如图中阴影部分所示)绕C 1y =1y =-C(其中),则双曲线的离心率为______.yπ222c a b =+C 【分析】先利用条件求出,直线与渐近线及双曲线的交点,从而求出截面积,再利题设所给d 1y =信息建立等量关系,从而求出结果.【详解】由题意知渐近线方程为,右焦点为,所以,by xa =±(),0F c 22bc d b a b ==+由,得,1y b y x a =⎧⎪⎨=⎪⎩a xb =由,得()2222110y x y x a b =⎧⎪⎨-=>⎪⎩x ==所以截面面积为,()2222221ππa b a a b b ⎛⎫+ ⎪-= ⎪⎝⎭由题知,阴影部分绕y 轴转一周所得几何体的体积等于底面积与截面面积相等,高为2的圆柱的体积,∴,22πππV a ===2bc =所以,即,()4222226a b c c a c ==-44226a c a c =-∴,解得,所以42e e 60--=2e 3=e =三、解答题17.据世界田联官方网站消息,原定于2023年5月日在中国广州举办的世界田联接力赛延期1314、至2025年4月至5月举行.据了解,甲、乙、丙三支队伍将会参加2025年4月至5月在广州举行的米接力的角逐.接力赛分为预赛、半决赛和决赛,只有预赛、半决赛都获胜才能进入决赛.已知4400⨯甲队在预赛和半决赛中获胜的概率分别为和;乙队在预赛和半决赛中获胜的概率分别为和;23343445丙队在预赛和半决赛中获胜的概率分别为和.2356(1)甲、乙、丙三队中,谁进入决赛的可能性最大;(2)设甲、乙、丙三队中进入决赛的队伍数为,求的分布列.ξξ【答案】(1)乙进入决赛的可能性最大(2)答案见解析【分析】(1)根据相互独立事件同时发生的概率公式计算得解;(2)根据(1)及相互独立事件同时发生的概率公式计算,列出分布列.【详解】(1)甲队进入决赛的概率为,231342⨯=乙队进入决赛的概率为,343455⨯=丙队进入决赛的概率为,255369⨯=显然乙队进入决赛的概率最大,所以乙进入决赛的可能性最大.(2)由(1)可知:甲、乙、丙三队进入决赛的概率分别为,135,,259的可能取值为,ξ0,1,2,3,()1354011125945P ξ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==---=⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()135********2(1(1)(1)25952995290P ξ==-⨯⨯+-⨯⨯+-⨯⨯=,()135132596P ξ==⨯⨯=,()()()()43711110231459063P P P P ξξξξ==-=-=-==---=所以的分布列为:ξξ0123P4451337901618.已知分别为三个内角的对边,且.,,a b c ABC ,,A B C ()sin 2sin A B C-=(1)证明:;2222a b c =+(2)若,,,求AM 的长度.2π3A =3a =3BC BM =【答案】(1)证明见解析(2)1AM =【分析】(1)先利用三角形的内角和定理结合两角和差的正弦公式化简,再利用正弦定理和余弦定理化角为边,整理即可得证;(2)在中,由(1)结合余弦定理求出,再在中,利用余弦定理即可得解.ABC ,b c ABM 【详解】(1)由,()()sin 2sin 2sin A B C A B -==+得,sin cos cos sin 2sin cos 2cos sin A B A B A B A B -=+则,sin cos 3cos sin 0A B A B +=由正弦定理和余弦定理得,2222223022a c b b c a a b ac bc +-+-⋅+⋅=化简得;2222a b c =+(2)在中,,ABC 2229a b c bc =++=又因为,所以,所以2222a b c =+222229b c b c bc +=++=b c ==所以,π6B C ==由,得,3BC BM = 13a BM ==在中,,ABM 2222cos 313133a a AM c c B ⎛⎫=+-⨯⋅=+-= ⎪⎝⎭19.如图,正三棱柱的体积为P 是面内不同于顶点的一点,111ABC A B C -AB =111A B C 且.PAB PAC ∠=∠(1)求证:;⊥AP BC (2)经过BC 且与AP 垂直的平面交AP 于点E ,当三棱锥E -ABC 的体积最大时,求二面角平面角的余弦值.1P BC B --【答案】(1)证明见解析.【分析】(1)由线面垂直的判定定理即可证明;(2)由分析知,三棱锥E -ABC 的体积最大,等价于点E 到面ABC 的距离最大,由分析知,∠PFD为二面角的平面角,以F 为原点建立空间直角坐标系,分别求出平面和,代入1P BC B --FP FD即可得出答案.【详解】(1)设线段BC 的中点为F ,则,AF BC ⊥∵,,AP 为公共边,AB AC =PAB PAC ∠=∠∴,PAB PAC △△≌∴,PB PC =∴,又,面APF ,PF BC ⊥AF PF F = ,AF PF ⊂∴BC ⊥面APF ,面APFAP ⊂(2)设线段的中点为D ,由题意,点P 在线段上,11B C 1A D由,111ABC A B C V -=AB =12AA =∴三棱锥E -ABC 的体积最大,等价于点E 到面ABC 的距离最大,∵AP ⊥面BCE ,面BCE ,∴,EF ⊂AP EF ⊥∴点E 在以AF 为直径的圆上,如图,易知,3AF =从而,45EAF EFA ∠=∠=︒由(1)知PF ⊥BC ,DF ⊥BC ,平面,DF 平面,PF ⊂PBC ⊂1BCB 平面平面,PBC1BCB BC =∴∠PFD 为二面角的平面角,1P BC B --如图,以F 为原点建立空间直角坐标系,则,,,,()0,0,0F 330,,22E ⎛⎫⎪⎝⎭()B ()0,1,2P ,()0,0,2D于是,,从而,()0,1,2FP =()0,0,2FD =cos ,FP FD <>==∴二面角.1P BC B --20.已知,两点分别在x 轴和y 轴上运动,且,若动点G 满足()0,0M x ()00,N y 1MN =,动点G 的轨迹为E .2OG OM ON =+(1)求E 的方程;(2)已知不垂直于x 轴的直线l 与轨迹E 交于不同的A 、B 两点,总满足,Q ⎫⎪⎪⎭AQO BQO ∠=∠证明:直线l 过定点.【答案】(1);2214x y +=(2)证明见解析.【分析】(1)根据平面向量的坐标运算可得,结合和两点坐标求距离公式可得002xx y y ==、1MN =,将代入计算即可;22001x y +=002x x y y ==、(2)设直线l 的方程为:、,联立椭圆方程并消去y ,根据韦达定理表y kx m =+()()1122A x y B x y ,、,示出,利用两点求斜率公式求出,结合题意可得,列出关于k 和m1212+、x x x x AQ BQk k 、AQ BQk k =-的方程,化简计算即可.【详解】(1)因为,即,2OG OM ON =+0000(,)2(,0)(0,)(2,)x y x y x y =+=所以,则,002x x y y ==,002xx y y ==又,得,即,1MN =22001x y +=22()12x y +=所以动点G 的轨迹方程E 为:;2214x y +=(2)由题意知,设直线l 的方程为:,,y kx m =+()()1122A x y B x y ,,,则,1122y kx m y kx m=+=+,,消去y ,得,2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩222(41)8440k x kmx m +++-=由,得,22226416(41)(1)0k m k m ∆=-+->2241m k <+,21212228444141km m x x x x k k --+==++,直线的斜率为,直线的斜率为,AQAQ k =BQ BQ k =又,所以AQO BQO ∠=AQk =BQk-=整理,得,1212120y x x y y y +=12122()()0kx x m x x ++=,2222228(1)80414141km km k mk k k --+=+++由,化简得,2410k +≠m =所以,(y kx k x ==故直线过定点.21.已知函数为的导函数.1()ln (0,0),()f x kx a x x a f x x ->'=-+>()f x (1)当时,求函数的极值;1,2a k ==()f x (2)已知,若存在,使得成立,求证:()1212,(0,)x x x x ∈+∞≠k ∈R ()()12f x f x =.()()120f x f x ''+>【答案】(1)极大值为,无极小值.3-(2)证明见解析【分析】(1),求导,利用函数的单调性及极值的定义求解;1()2ln f x x xx =--+(2)不妨设,因为,所以,结合12x x >()()12f x f x =121212ln 1x x a kx x x x +=-,得()()1222121211112f x f x a k x x x x ⎛⎫''+=+++- ⎪⎝⎭,设, 构造函数()()()2121211222121221212ln x x x x x f x f x ax xx x x x x -⎛⎫''+=+-- ⎪-⎝⎭12(1,)x t x =∈+∞,结合函数的单调性,可证得结论.1()2ln (1)t t t t tϕ=-->【详解】(1)当时,此时,1,2a k ==1()2ln f x x xx =--+则,2211(21)(1)()2x x f x x x x +-'=-+=-当时,,则在单调递增;01x <<()0f x '>()f x (0,1)当时,,则在单调递减;1x >()0f x '<()f x (1,)+∞所以的极大值为,无极小值.()f x (1)3f =-(2)不妨设,因为,12x x >()()12f x f x =则,11221211ln ln kx a x kx a x x x --+=--+即,所以,()12112122ln x x x a k x x x x x -+=-121212ln1x x a k x x x x +=-由,则,21()a f x k x x '=+-()()1222121211112f x f x a k x x x x ⎛⎫''+=+++- ⎪⎝⎭,()()12122212121212ln111112x x f x f x a ax x x x x x x x ⎛⎫ ⎪⎛⎫ ⎪''+=+++-+ ⎪- ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭即,()()12122212121212ln 112112x x f x f x a x x x x x x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪''+=+-++-- ⎪ ⎪⎝⎭所以()()()222121211222121212212ln x x x x x f x f x a x x x x x x x -⎛⎫-''+=+-⎪-⎝⎭即,()()()2121211222121221212ln x x x x x f x f x ax x x x x x x -⎛⎫''+=+-- ⎪-⎝⎭设, 构造函数,12(1,)x t x =∈+∞1()2ln (1)t t t t t ϕ=-->则,2221221()10t t t t t t ϕ-+'=+-=>所以在上为增函数,()t ϕ(1,)+∞所以,()(1)0t ϕϕ>=因为,()21222121210,0,0x x a x x x x ->>>-所以.()()120f x f x ''+>【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式常见解题策略:(1)构造差函数,根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式;(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将问题逐步转化,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数,再通过导数研究函数的性质进行证明.22.“太极图”是关于太极思想的图示,其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,也被称为“阴阳鱼太极图”.在平面直角坐标系中,“太极图”是一个圆心为坐标原点,半径为的圆,其中黑、白区域xOy 4分界线,为两个圆心在轴上的半圆,在太极图内,以坐标原点为极点,轴非负半1C 2C y (2,2)P -x轴为极轴建立极坐标系.(1)求点的一个极坐标和分界线的极坐标方程;P 1C (2)过原点的直线与分界线,分别交于,两点,求面积的最大值.l 1C 2C M N PMN 【答案】(1),:3π4P ⎛⎫ ⎪⎝⎭1C 24sin 0ρρθ-=(2)4【分析】(1)由直角坐标和极坐标的互化公式转化即可;(2)由图形对称性知,,在极坐标系中,求,并求其最大值即可.2PMN POM S S = POM S 【详解】(1)设点的一个极坐标为,,,P (),P P P ρθ0P ρ>[)0,2πP θ∈则,P ρ===2tan 12P P P y x θ===--∵点在第三象限,∴,∴点的一个极坐标为.P 3π4P θ=P 3π4P ⎛⎫ ⎪⎝⎭∵“太极图”是一个圆心为坐标原点,半径为的圆,4∴分界线的圆心直角坐标为,半径为,1C ()10,2C 2r =∴的直角坐标方程为(),即(),1C ()2224x y +-=0x ≥2240x y y +-=0x ≥将,,代入上式,得,,cos x ρθ=sin y ρθ=222x y ρ+=24sin 0ρρθ-=π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦化简,得分界线的极坐标方程为,.1C 4sin ρθ=π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(2)∵在上,∴设点的极坐标为,则,,M 1C M (),M M M ρθ4sin MM ρθ=π0,2M θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴的面积POM ()11sin sin 22POM P M P M S OP OM POM ρρθθ=⋅⋅∠=⋅⋅- 13π4sin sin 24M M θθ⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭24sin cos 4sin M M Mθθθ=+()2sin 221cos 2M M θθ=+-2sin 22cos 22M M θθ=-+π224M θ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∵,∴,π0,2M θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ππ3π2,444M θ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦∴当,即时,的面积的最大值为.ππ242M θ-=3π8M θ=POM ()max 2POM S = ∵直线过原点分别与,交于点,,∴由图形的对称性易知,,l 1C 2C M N OM ON =∴面积,PMN 2PMN POM S S =∴面积的最大值为.PMN ()()max max 24PMN POM S S == 23.已知,且,证明:0,0,1a b c >>>222422a b c c ++-=(1);24a b c ++≤(2)若,则.2a b =1131b c +≥-【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)由柯西不等式即可证明;(2)由均值的不等式可得,由(1)可得()()11112141911a b c b c b c b c ⎛⎫⎛⎫⎡⎤+++-=++-≥ ⎪ ⎪⎣⎦--⎝⎭⎝⎭,即可证明.11213a b c ≥++-1131b c +≥-【详解】(1)由,得,222422a b c c ++-=2224(1)3a b c ++-=由柯西不等式有,()2222222(2)(1)111(21)a b c a b c ⎡⎤++-++≥++-⎣⎦,当且仅当时等号成立,213a b c ∴++-≤211a b c ==-=,当且仅当时等号成立;24a b c ∴++≤11,,22a b c ===(2)由可得2a b =,()()1111412141559111b c a b c b c b c b c c b -⎛⎫⎛⎫⎡⎤+++-=++-=++≥+= ⎪ ⎪⎣⎦---⎝⎭⎝⎭当且仅当时取等,12c b -=由(1)可得,当且仅当时等号成立,11213a b c ≥++-11,,22a b c ===从而,当且仅当时等号成立.11193121b c a b c +≥⋅≥-++-11,,22a b c ===。
绵阳中学2024届高三高考适应性考试(一)数学(理科)时间:120分钟 满分:150分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上.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,再选涂其它答案标号.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,将答题卡交回.第Ⅰ卷(选择题共60分)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ππ2π2π,Z 42A k k k αα⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭,ππππ,Z 42B k k k αα⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭,则( ) A. A B ⊆B. BA ⊆C. A B =D. A B ⋂=∅2. 已知i 为虚数单位,则复数()21i 2i-+的共轭复数在复平面内对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3. 已知命题()11:221x p f x =+-为奇函数;命题:0,,sin tan 2q x x x x π⎛⎫∀∈<< ⎪⎝⎭,则下面结论正确的是A. ()p p ∧⌝是真命题B. ()p q ⌝∨是真命题C. p q ∧是假命题D. p q ∨是假命题4. 已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左顶点与抛物线()220y px p =>的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为()2,1--,则双曲线的焦距为( )A.B.C.D.5. 若数列{}n a 的前n 项积217n b n =-,则n a 的最大值与最小值之和为( ) A. 13-B.57 C. 2D.736. 埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为()A.B.C.D.7. 已知函数()()sin 0f x x ωω=>在π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为()f x 的图象上所有的点向右平移ϕ个单位长度,得到函数()g x 且()g x 满足77ππ1212g x g x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,则正数ϕ的最小值为( ) A.π12B.π6 C.π3D.π28. 三棱柱111ABC A B C -,底面边长和侧棱长都相等.1160BAA CAA ∠=∠=︒,则异面直线1AB 与1BC 所成角的余弦值为( )A.B.12C.D.9. 有4张分别标有数字1,2,3,4的红色卡片和4张分别标有1,2,3,4的蓝色卡片,从这8张卡片中,取出4张排成一行,如果取出的4张卡片所标的数字之和等于10,则不同的排法共有( )种. A. 72B. 144C. 384D. 43210. 已知向量是单位向量a ,b ,若0a b ⋅= ,且2c a c b -+-=r r r r ,则2c a +r r的取值范围是( )A. []1,3B. ⎡⎤⎣⎦C. D. ⎤⎥⎦11. 十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[]0,1均分为三段,去掉中间的区间段12,33⎛⎫⎪⎝⎭,记为第一次操作;再将剩下的两个区间段10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于910,则需要操作的次数n 的最小值为(参考数据:lg 20.3010=,lg 30.4771=)( ) A 4B. 5C. 6D. 712. 已知定义在R 上的函数(),()f x f x '为其导函数,满足①()()2f x f x x =--,②当0x ≥时,()210f x x +'+>,若不等式2(21)33(1)f x x x f x +++>+有实数解,则其解集为( )A 2,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭B. 2(,0),3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C. (0,)+∞D. 2,(0,)3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13.若6的展开式中有理项的系数和为2,则展开式中3x -的系数为__________.14. 已知公比为q 的等比数列{}n a 的单调性与函数()e xf x =的单调性相同,且满足463a a +=,372a a ⋅=.若[]0,πx ∈,则22πcos 22cos 2x x q ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭的概率为__________15.ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若()()25sin sin sin sin ,5,cos 31C A B B C A a A -=-==,则ABC 的周长为__________. 16. 已知抛物线()22(0),2,1y px x P =>为抛物线内一点,不经过P 点的直线:2l y x m =+与抛物线相交..于,A B 两点,连接,AP BP 分别交抛物线于,C D 两点,若对任意直线l ,总存在λ,使得,(0,1)AP PC BP PD λλλλ==>≠成立,则该抛物线方程为______.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.第17~21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. (一)必考题:共60分.17. 已知等差数列{}n a 的首项11a =,公差0d >,且25214a a a =,设关于x 的不等式()222*3x n x nx n n n +-<--∈N 的解集中整数的个数为n c .(1)求数列{}n a 前n 项和为n S ;(2)若数列满足1122332nn n n S c b c b c b c b c ++++-=,求数列{}n b 的通项公式. 18. 如图(1)在三角形PCD 中,AB 为其中位线,且2BD PC CD ===若沿AB 将三角形PAB 折起,使120PAD ∠=︒,构成四棱锥P ABCD -,如图(2)E 和F 分别是棱CD 和PC 的中点.(1)求证:平面BEF ⊥平面PCD ;(2)求平面PBC 与平面PAD 所成的二面角的余弦值.19. 某县电视台决定于2023年国庆前夕举办“弘扬核心价值观,激情唱响中国梦”全县歌手大奖赛,比赛分初赛演唱部分和决赛问答题部分,各位选手的演唱部分成绩频率分布直方图(1)如下:已知某工厂的6名参赛人员的演唱成绩得分(满分10分)如茎叶图(2)(茎上的数字为整数部分,叶上的数字为小数部分).的(1)根据频率分布直方分布图和茎叶图评估某工厂6名参赛人员的演唱部分的平均水平是否高于全部参赛人员的平均水平?(计算数据精确到小数点后三位数)(2)已知初赛9.0分以上的选手才有资格参加决赛,问答题部分为5组题,选手对其依次回答.累计答对3题或答错3题即结束比赛,答对3题者直接获奖,已知该工厂参赛人员甲进入了决赛且答对每道题的概率为这6位中任意抽取2位演唱得分分差大于0.5的概率,且各题对错互不影响,设甲答题的个数为X ,求X 的分布列及X 的数学期望.20. 在直角坐标系xOy 中,已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点为()1,0F ,过点F 的直线交椭圆C 于A ,B 两点,AB的最小值为.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若与A ,B 不共线的点P 满足()2OP OA OB λλ=+-,求PAB 面积的取值范围.21. 现定义:()()213321f x f x x x --为函数()f x 在区间()12,x x 上的立方变化率.已知函数()e axf x =,()22ln g x x x x a a ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)若存在区间()12,x x ,使得()f x 的值域为()122,2x x ,且函数()f x 在区间()12,x x 上的立方变化率为大于0,求实数a 的取值范围;(2)若对任意区间()()12,,x x f x 的立方变化率均大于()g x 的立方变化率,求实数a 的取值范围.(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,作答时请写清题号. 选修4-4:坐标系与参数方程22. 在平面直角坐标系xOy 中,点P 的坐标是()0,1,曲线1C 的参数方程为cos 1sin x t y t θθ=⎧⎨=+⎩(t 为参数),0πθ<<,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为21sin ρθ=-,1C 与2C 交于A ,B 两点.(1)将曲线2C 极坐标方程化为直角坐标方程,并指出它是什么曲线? (2)过点P 作垂直于1C 的直线l 交2C 于C ,D 两点,求11PA PB PC PD+的值.选修4-5:不等式选讲23 设函数1()|(0)f x x x a a a=++- (1)证明:()2f x ≥;(2)若(3)5f <,求a 的取值范围.参考答案一、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ππ2π2π,Z 42A k k k αα⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭,ππππ,Z 42B k k k αα⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭,则( ) A. A B ⊆ B. BA ⊆C. A B =D. A B ⋂=∅【答案】A 【解析】【分析】根据角的范围及集合的关系即可判断. 【详解】当2,Z k n n =∈时,ππ2π2π,Z 42B n n k A αα⎧⎫=+≤≤+∈=⎨⎬⎩⎭, 的.当21,Z k n n =+∈时,ππ2ππ2ππ,Z 42B n n k αα⎧⎫=++≤≤++∈⎨⎬⎩⎭, 所以A B ⊆. 故选:A2. 已知i 为虚数单位,则复数()21i 2i-+的共轭复数在复平面内对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】B 【解析】【分析】根据题意,利用复数的运算法则,求得2(1i)2i 24i 2i 2i 55--==--++,得到共轭复数为24i 55-+,结合复数的几何意义,即可求解.【详解】由复数()22i 2i (1i)2i 24i 2i 2i 555----===--++,可得共轭复数为24i 55-+,其在复平面内对应点为24,55⎛⎫- ⎪⎝⎭,位于第二象限.故选:B .3. 已知命题()11:221x p f x =+-为奇函数;命题:0,,sin tan 2q x x x x π⎛⎫∀∈<< ⎪⎝⎭,则下面结论正确的是A. ()p p ∧⌝是真命题B. ()p q ⌝∨是真命题C. p q ∧是假命题D. p q ∨是假命题【答案】B 【解析】【分析】先判断命题,p q 都是真命题,故可得正确选项. 【详解】对于p ,()f x 的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,()1112221212--=+=+--xx xf x ,进一步化简得到()()121111212221x x x f x f x -+-=+=--=---,故()f x 为奇函数,故p 为真命题.对于q ,考虑单位圆中的正弦线、正切线和弧长的关系,如图所示,,sin ,DOB x CE x BCx ∠===,tan BD x =,因为OBC OBD OBC S S S ∆∆<<扇形, 故1111sin 1tan 222x x x x ⨯⨯<⨯⨯<⨯⨯,即sin tan <<x x x .故q 真命题, 综上,p q ⌝∨为真命题,选B .【点睛】复合命题p q ∨的真假判断为“一真必真,全假才假”,p q ∧的真假判断为“全真才真,一假必假”,p ⌝的真假判断是“真假相反”.4. 已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左顶点与抛物线()220y px p =>的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为()2,1--,则双曲线的焦距为( )A.B.C.D.【答案】B 【解析】【分析】根据点()2,1--在抛物线的准线上则可得4p =,进而可得抛物线的焦点坐标,再求出a 的值,由点()2,1--在双曲线的渐近线上,可得渐近线方程,进而可得b 的值,则可得c 的值,进而可得答案. 【详解】根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为()2,1--, 即点()2,1--在抛物线的准线上,又由抛物线()220y px p =>的准线方程为22px =-=-,则4p =,则抛物线的焦点为()2,0,为则双曲线的左顶点为()2,0,即2a =点()2,1--在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12y x =±,由双曲线的性质,可得1b =,则c =,则焦距为2c =,故选:B5. 若数列{}n a 的前n 项积217n b n =-,则n a 的最大值与最小值之和为( ) A. 13-B.57 C. 2D.73【答案】C 【解析】【分析】由题可得2129n a n +-=,利用数列的增减性可得最值,即求.【详解】∵数列{}n a 的前n 项积217n b n =-,当1n =时,157a =,当2n ≥时,()12117n b n -=--,()1212727122929117n nn nb n a b n n n ---===+----=, 1n =时也适合上式,∴2129n a n +-=,∴当4n ≤时,数列{}n a 单调递减,且n a 1<,当5n ≥时,数列{}n a 单调递减,且n a 1>, 故n a 的最大值为53a =,最小值为41a =-, ∴n a 的最大值与最小值之和为2. 故选:C.6. 埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为()A.B.C.D.【答案】C 【解析】【分析】设,CD a PE b ==,利用212PO CD PE =⋅得到关于,a b 的方程,解方程即可得到答案.【详解】如图,设,CD a PE b ==,则PO ==,由题意212PO ab =,即22142a b ab -=,化简得24()210b b a a -⋅-=,解得b a =. 故选:C.【点晴】本题主要考查正四棱锥的概念及其有关计算,考查学生的数学计算能力,是一道容易题.7. 已知函数()()sin 0f x x ωω=>在π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为()f x 的图象上所有的点向右平移ϕ个单位长度,得到函数()g x 且()g x 满足77ππ1212g x g x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,则正数ϕ的最小值为( ) A.π12B.π6 C.π3D.π2【答案】C【解析】【分析】由函数的最大值求出ω的表达式,根据图像变换结合对称性求出ϕ的表达式,根据ϕ为正数求出最小值【详解】依题意,()f x 在π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,11πππsin 2π122663k k ωωω⎛⎫∴=⇒=+⇒=+⎪⎝⎭,1k Z ∈时,把()f x 的图象上所有的点向右平移ϕ个单位长度,得到函数()()sin 2g x x ωϕ=-, 又77ππ1212g x g x ⎛⎫⎛⎫+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得7π12x =是()g x 的一条对称轴, ()2222π7πππ7π2π,Z Z 1222424k k k k ωϕϕω∴⨯-=+∈⇒=--+∈ 即()()1222ππ7,Z 23k k k k ϕ=-+∈,当120k k ==时,正数ϕ取最小值π3故选:C .8. 三棱柱111ABC A B C -,底面边长和侧棱长都相等.1160BAA CAA ∠=∠=︒,则异面直线1AB 与1BC 所成角的余弦值为( )A.B.12C.D.【答案】D 【解析】【分析】由题意设1,,,1AB a AC b AA c a b c ======,11,,,60,,a b b c c a AB a c BC a b c ===︒=+=-++,由数量积的运算律、模的运算公式以及向量夹角的余弦的关系即可运算求解.【详解】设1,,,1AB a AC b AA c a b c ======,由题意11,,,60,,a b b c c a AB a c BC a b c ===︒=+=-++,1AB === ,1BC == ,又()()22111111122AB BC a c a b c b a b c c a ⋅=+⋅-++=⋅+⋅+-=++-=,设异面直线1AB 与1BC 所成角为θ,则1cos cos ,AB θ= . 故选:D .9. 有4张分别标有数字1,2,3,4的红色卡片和4张分别标有1,2,3,4的蓝色卡片,从这8张卡片中,取出4张排成一行,如果取出的4张卡片所标的数字之和等于10,则不同的排法共有( )种. A. 72 B. 144 C. 384 D. 432【答案】D 【解析】【分析】根据所取数字之和为10,分3类,再由分类加法计数原理求解即可. 【详解】分3类:①红1蓝1,红4蓝4,排成一排44A 24=; ②红2蓝2,红3蓝3,排成一排44A 24=;③2个1选1张,2个2选1张,2个3选1张,2个4选1张,排成一排1111422224C C C C A 384⋅=, 由分类加法计数原理,共2424384432++=种, 故选:D .10. 已知向量是单位向量a ,b ,若0a b ⋅=,且2c a c b -+-=r r r r ,则2c a +r r的取值范围是( )A. []1,3B. ⎡⎤⎣⎦C.D. ⎤⎥⎦【答案】D 【解析】【分析】由题意将所用的向量放到坐标系中用坐标表示,借助于两点之间的距离公式以及几何意义解答本题.详解】由题设单位向量()()()1,0,0,1,,a b c x y ===,【()()1,2,2c a x y c b x y ∴-=--=-,,+=即(),x y 到()1,0A 和()0,2B ,而AB =故动点(),P x y 表示线段AB 上的动点.又2c a +=,该式表示()2,0-到线段AB 上点的距离,其最小值为点()2,0-到线段:220(01)AB x y x +-=≤≤的距离,而d =,故|2|min c a +==.最大值为()2,0-到()1,0A 的距离是3,所以2c a +r r的取值范围是⎤⎥⎦. 故选:D .【点睛】关键点点睛:根据向量关系可得动点的轨迹,再根据点到直线的距离可得点点距的最小值.2c a +=表示点到线段上的连线的范围,结合其几何关系不难解决问题.11. 十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[]0,1均分为三段,去掉中间的区间段12,33⎛⎫⎪⎝⎭,记为第一次操作;再将剩下的两个区间段10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作;如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”.若使去掉的各区间长度之和不小于910,则需要操作的次数n 的最小值为(参考数据:lg 20.3010=,lg 30.4771=)( ) A. 4 B. 5 C. 6 D. 7【答案】C 【解析】【分析】根据规律可总结出第n 次操作去掉区间的长度和为123n n -,利用等比数列求和公式可求得去掉区间的长度总和,由此构造不等式求得结果.【详解】第一次操作去掉的区间长度为13; 第二次操作去掉两个长度为19的区间,长度和为29;第三次操作去掉四个长度为127的区间,长度和为427;以此类推,第n 次操作去掉12n -个长度为13n 的区间,长度和为123n n -,∴进行了第n 次操作后,去掉区间长度和112133122212393313nn n nnS -⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭=++⋅⋅⋅+==- ⎪⎝⎭-,由902131n⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,即21310n ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,22331lg101log log 10 5.68210lg 2lg 3lg 3n ∴≥=-=-=-≈-, 又n N *∈,n ∴的最小值为6. 故选:C.【点睛】关键点点睛:本题解题关键是能够根据已知所给的规律总结出每次操作去掉的区间长度和成等比数列,并能得到等比数列通项公式.12. 已知定义在R 上的函数(),()f x f x '为其导函数,满足①()()2f x f x x =--,②当0x ≥时,()210f x x +'+>,若不等式2(21)33(1)f x x x f x +++>+有实数解,则其解集为( )A 2,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭B. 2(,0),3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C. (0,)+∞D. 2,(0,)3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】令()2()=++F x f x x x ,由()210f x x +'+>得到其单调性,再由()()2f x f x x =--,得到其奇偶性求解.【详解】解:令()2()=++F x f x x x ,则()()210'=++>'F x f x x ,.所以()F x 在[0,)+∞上递增, 因为()()2f x f x x =--,所以()22()()-+--=++f x x x f x x x ,即()()F x F x -=,所以()F x 是偶函数,不等式2(21)33(1)f x x x f x +++>+等价于:()()()()22(21)2121(1)11+++++>+++++f x x x f x x x ,即()()211F x F x +>+,即()()211+>+F x F x , 所以211x x +>+, 解得23x <或0x >, 故选:D第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13. 若6的展开式中有理项的系数和为2,则展开式中3x -的系数为__________.【答案】1 【解析】【分析】利用二项式展开式的通项公式即可求解.【详解】()()12566166C C 10,16rrrr rr r r T a xr --+⎛==-⋅= ⎝0,6r =时为有理项,06621a a a ∴+=⇒=,由3125366r r x --=-⇒=∴系数:()6666C 11a -=, 故答案为:1.14. 已知公比为q 的等比数列{}n a 的单调性与函数()e xf x =的单调性相同,且满足463a a +=,372a a ⋅=.若[]0,πx ∈,则22πcos 22cos 2x x q ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭的概率为__________【答案】14##0.25 【解析】【分析】由等比数列性质可列关于46,a a 的方程组,结合{}n a 为单增等比数列,即可求得q ,进一步利用三角恒等变换化简表达式22πcos 22cos 2x x q ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭得到πsin 24x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,结合[]0,πx ∈解三角不等式即可得解.【详解】37462a a a a == ,又46463,,a a a a +=∴是方程2320x x -+=的两根, 又{}n a 为单增等比数列,2461,22a a q ∴==⇒=又2ππcos 22cos sin2cos212124x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,ππ212sin 244x x ⎛⎫⎛⎫++≥⇒+≥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, []ππ9πππ3ππ0,π,2,,204444444x x x x ⎡⎤∈∴+∈∴≤+≤⇒≤≤⎢⎥⎣⎦ , ∴所求概率π014π04P -==-. 故答案为:14.15.ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若()()25sin sin sin sin ,5,cos 31C A B B C A a A -=-==,则ABC 的周长为__________. 【答案】14 【解析】【分析】先利用两角差的正弦公式、正弦定理和余弦定理对题目条件进行化简得出:2222a b c =+;再结合255,cos 31a A ==和余弦定理得出b c +的值即可求解. 【详解】因为()()sin sin sin sin C A B B C A -=-,所以sin sin cos sin cos sin sin sin cos sin cos sin C A B C A B B C A B C A -=-, 即sin sin cos sin cos sin 2sin sin cos C A B B C A B C A +=,.由正弦定理可得:cos cos 2cos ac B ab C bc A +=,由余弦定理可得:22222222222a cb a bc c b a +-+-+=+-,整理得:2222a b c =+.因为255,cos 31a A ==, 所以222225025cos 231b c b c a A bc ⎧+=⎪⎨+-==⎪⎩,整理得:2250231b c bc ⎧+=⎨=⎩,则9b c +===, 所以14a b c ++=, 故答案为:14.16. 已知抛物线()22(0),2,1y px x P =>为抛物线内一点,不经过P 点的直线:2l y x m =+与抛物线相交于,A B 两点,连接,AP BP 分别交抛物线于,C D 两点,若对任意直线l ,总存在λ,使得,(0,1)AP PC BP PD λλλλ==>≠成立,则该抛物线方程为______.【答案】24y x = 【解析】【分析】设()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y C x y D x y ,根据,AP PC BP PD λλ==推出()()123421y y y y λλ+++=+,结合点在抛物线上可得12y y p +=,34y y p +=,即可求得p ,即得答案.【详解】由题意设()()()()112212334434,,,,(),,,,,()A x y B x y x x C x y D x y x x ≠≠,由AP PC λ=可得:()()11332,12,1x y x y λ--=--,可得:1313221x x y y λλλλ+=+⎧⎨+=+⎩,同理可得:2424221x x y y λλλλ+=+⎧⎨+=+⎩,则:()()()()123412344121x x x x y y y y λλλλ⎧+++=+⎪⎨+++=+⎪⎩(*)将,A B 两点代入抛物线方程得2211222,2y px y px ==,作差可得:()1212122y y y y p x x -+=-,而12122y y x x --=,即12y y p +=, 同理可得,34y y p +=,代入(*),可得2p =, 此时抛物线方程为24y x =, 故答案为:24y x =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.第17~21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. (一)必考题:共60分.17. 已知等差数列{}n a 的首项11a =,公差0d >,且25214a a a =,设关于x 的不等式()222*3x n x nx n n n +-<--∈N 的解集中整数的个数为n c .(1)求数列{}n a 的前n 项和为n S ;(2)若数列满足1122332nn n n S c b c b c b c b c ++++-= ,求数列{}n b 的通项公式. 【答案】(1)2n S n =(2)112n b n=+ 【解析】【分析】(1)根据题意,列出方程,求得2d =,得到21n a n =-,结合等差数列的求和公式,求得n S 的值,得到答案;(2)根据题意,结合一元二次不等式的解法,求得21n x n <<+,得到n c n =,进而得到()212222n b b nb n n +++-= ,当2n ≥时,()21212211n b b n b n -⎡⎤+++-=-⎣⎦ ,两式相减得112n b n=+,进而得到数列{}n b 的通项公式.【小问1详解】由等差数列{}n a 的首项11a =,且25214a a a =,可得()()()2111134a d a d a d ++=+,整理得212a d d =,即22d d =,因为0d >,所以2d =,所以()21N n a n n *=-∈,可得()()2121135212n n n S n n +-=++++-== .【小问2详解】由不等式2223x n x nx n n +-<--,即22(31)20x n x n n +++-<, 解得21n x n <<+,因为()2223Nx n x nx n n n *+-<--∈解集中整数的个数为nc,所以n c n =,又因为2112233122n n n n S c b c b c b c b c n ++++-== 可得()21232232n b b b nb n n ++++-= , 即()21232232n b b b nb n n ++++=+ ,当2n ≥时,()()22121221(1)211n b b n b n n n -⎡⎤+++-=-+-=-⎣⎦ ,两式相减得()2212n nb n n =+≥,则()1122n b n n=+≥, 当1n =时,1221b -=,解得132b =,满足上式,所以112n b n =+, 所以数列{}n b 的通项公式为112n b n=+. 18. 如图(1)在三角形PCD 中,AB 为其中位线,且2BD PC CD ===若沿AB 将三角形PAB 折起,使120PAD ∠=︒,构成四棱锥P ABCD -,如图(2)E 和F 分别是棱CD 和PC 的中点.(1)求证:平面BEF ⊥平面PCD;的(2)求平面PBC 与平面PAD 所成的二面角的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2 【解析】【分析】(1)先利用几何关系证明和线面垂直的判定定理BA ⊥平面PAD ,再利用线面垂直的判定定理证明CD ⊥平面BEF ,最后可得平面BEF ⊥平面PCD ;(2)建系,然后分别求出平面PBC 和平面PAD 的法向量,代入二面角的向量公式求解即可. 【小问1详解】因为2BD PC =,所以90PDC ∠=︒,因为//,AB CD E 为CD 中点,2CD AB =,所以//AB BE 且AB DE =, 所以四边形ABED 为平行四边形, 所以//,BE AD BE AD =.而,BA PA BA AD ⊥⊥,又PA AD A ⋂=,PA ⊂平面PAD ,AD ⊂平面PAD , 所以BA ⊥平面PAD .因为//AB CD ,所以CD ⊥平面PAD , 又因为PD ⊂平面,PAD AD ⊂平面PAD , 所以CD PD ⊥且CD AD ⊥, 又因为在平面PCD 中,//EF PD ,于是CD FE ⊥.因为在平面ABCD 中,//BE AD ,于是CD BE ⊥. 因为,FE BE E EF =⊂ 平面,BEF BE ⊂平面BEF , 所以CD ⊥平面BEF ,又因为CD ⊂平面PCD , 所以平面BEF ⊥平面PCD . 【小问2详解】以A 点为原点,以AB 为x 轴,AD 为y 轴,面ABD 的垂线为z 轴建立空间直角坐标系,由(1)知BA ⊥平面PAD ,所以z 轴位于平面PAD 内,所以30,PAz P ∠︒=到z 轴的距离为(1,0,P ∴-,同时知())()0,0,0,,2,0A BC ,),2,0PB BC ==,设平面PBC 的一个法向量为(),,n x y z,所以()()),,000,020,,2,00x y z n PB y n BC y x y z ⎧⋅=⎧⋅=+=⎪⎪∴⇒⎨⎨⋅=+=⎪⋅=⎪⎩⎩, 令1y =,则n ⎛= ⎝;又)AB =为平面PAD 的一个法向量,所以cos ,n AB n AB n AB⋅===⋅,又因为平面PBC 与平面PAD 所成的二面角的平面角为锐角, 所以平面PBC 与平面PAD19. 某县电视台决定于2023年国庆前夕举办“弘扬核心价值观,激情唱响中国梦”全县歌手大奖赛,比赛分初赛演唱部分和决赛问答题部分,各位选手的演唱部分成绩频率分布直方图(1)如下:已知某工厂的6名参赛人员的演唱成绩得分(满分10分)如茎叶图(2)(茎上的数字为整数部分,叶上的数字为小数部分).(1)根据频率分布直方分布图和茎叶图评估某工厂6名参赛人员的演唱部分的平均水平是否高于全部参赛人员的平均水平?(计算数据精确到小数点后三位数)(2)已知初赛9.0分以上的选手才有资格参加决赛,问答题部分为5组题,选手对其依次回答.累计答对3题或答错3题即结束比赛,答对3题者直接获奖,已知该工厂参赛人员甲进入了决赛且答对每道题的概率为这6位中任意抽取2位演唱得分分差大于0.5的概率,且各题对错互不影响,设甲答题的个数为X ,求X 的分布列及X 的数学期望. 【答案】(1)高于 (2)分布列见解析,()2541625E X =【解析】【分析】(1)根据频率分布直方图各矩形面积和为1求出a ,再分别根据频率分布直方图和茎叶图求平均数,比较即可;(2)先利用古典概型的概率公式求出甲答对每道题的概率,再利用二项分布求出X 所有可能取值的概率,得到分布列,根据分布列求数学期望即可. 【小问1详解】根据频率分布直方图各矩形面积和为1得()20.2500.3750.5000.6250.51a ++++⨯=,解得0.125a =,所以全部参赛人员的整体水平为7.07.57.58.08.08.58.59.09.09.59.510.00.50.1250.2500.6250.5000.3750.1258.531222222++++++⎛⎫⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯≈ ⎪⎝⎭, 根据茎叶图可知某工厂6名参赛人员的演唱部分的平均水平为7.58.68.79.09.29.68.7676+++++≈,所以某工厂的参赛6名人员的演唱水平高于全部参赛人员的平均水平. 【小问2详解】从这6位抽取2位的基本事件总数为26C ,分差大于0.5的基本事件为除数据()8.6,8.7,()()()()()8.6,9.0,9.2,9.6,9.2,9.0,8.7,9.0,9.2,8.7外的9个基本事件,故概率为26993C 155P === 依题意X 的取值为3,4,5,则()333235355125P X ⎛⎫⎛⎫==+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;()2222333232322344C C 555555625P X ⎛⎫⎛⎫==⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;()222222443232322165C C 555555625P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯+⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以X 的分布列为X 34 5P35125 234625 216625所以()352342162541345125625625625E X =⨯+⨯+⨯=. 20. 在直角坐标系xOy 中,已知椭圆()2222:10x y C ab a b+=>>的右焦点为()1,0F ,过点F 的直线交椭圆C 于A ,B 两点,AB 的最小值为.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若与A ,B 不共线的点P 满足()2OP OA OB λλ=+-,求PAB 面积的取值范围.【答案】(1)2212x y +=;(2)⎛ ⎝.【解析】【分析】(1)根据通径的性质即可求解;(2)取11222OM OP OA OB λλ⎛⎫==+- ⎪⎝⎭,则点M 在直线AB 上,且点M 为线段OP 的中点.得PABOAB S S = ,设AB 方程,与椭圆方程联立,表示出OAB S 并求其范围即可.【小问1详解】由右焦点()1,0F 知,1c =,当AB 垂直于x 轴时,AB最小,其最小值为22b a=.又∵222a b c =+,解得a =1b =,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=.【小问2详解】解法一:取11222OM OP OA OB λλ⎛⎫==+- ⎪⎝⎭,则点M 在直线AB 上,且点M 为线段OP 的中点. ∴PAB OAB S S = .当AB 垂直于x 轴时,A ,B的坐标分别为⎛ ⎝,1,⎛ ⎝,OAB S =△; 当AB 不垂直于x 轴时,设其斜率为k ,则直线AB 的方程为()()10y k x k =-≠. 则点O 到直线AB的距离d =,联立方程()22112y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()2222124220k x k x k +-+-=, 则2122412k x x k +=+,21222212k x x k-=+,()2810k ∆=+>,2AB x =-==,∴1122OABS AB d =⋅==△, 令212t k =+,则()2112t k t -=>,此时OABS ⎛= ⎝△. 综上可得,PAB面积的取值范围为⎛ ⎝. 解法二:当AB 垂直于x 轴时,A ,B的坐标分别为⎛ ⎝,1,⎛⎝, 由()2OP OA OB λλ=+-,得点P的坐标为(-,则点P 到直线AB 的距离为1,又AB =PAB的面积为112=,当AB 不垂直于x 轴时,设其斜率为k , 则直线AB 的方程为()()10y k x k =-≠, 设P ,A ,B 的坐标分别为()00,x y ,()11,x y ,()22,x y ,则()111y k x =-,()221y k x =-,由()2OP OA OB λλ=+-,得()0122x x x λλ=+-,()()()()()0121212212122y y y k x k x k x x λλλλλλ=+-=-+--=+--⎡⎤⎣⎦,即()002y k x =-.故点P 在直线()2y k x =-上,且此直线平行于直线AB.则点P 到直线AB的距离d =,联立方程()22112y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()2222124220k x k x k +-+-=, 则2122412k x x k +=+,21222212k x x k -=+,2AB x =-==,∴1122PABS AB d =⋅==△, 令212t k =+,则()2112t k t -=>,此时PABS ⎛= ⎝△. 综上可得,PAB面积的取值范围为⎛ ⎝. 解法三:取11222OM OP OA OB λλ⎛⎫==+- ⎪⎝⎭,则点M 在直线AB 上,且点M 为线段OP 的中点. ∴PAB OAB S S = ,设直线AB 的方程为1x ty =+,则点O 到直线AB 的距离d =联立方程22112x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 整理得()222210t y ty ++-=, 则12222t y y t +=-+,12212y y t =-+,()2810t ∆=+>,2AB y =-==,∴1122OABS AB d =⋅==△,∴OAB S ⎛=⎝△, 即PAB面积的取值范围为⎛ ⎝. 21. 现定义:()()213321f x f x x x--为函数()f x 在区间()12,x x 上的立方变化率.已知函数()e axf x =,()22ln g x x x x a a ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)若存在区间()12,x x ,使得()f x 的值域为()122,2x x ,且函数()f x 在区间()12,x x 上的立方变化率为大于0,求实数a 的取值范围;(2)若对任意区间()()12,,x x f x 的立方变化率均大于()g x 的立方变化率,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)20,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭(2)[)e,+∞ 【解析】【分析】(1)由题意得到()f x 单调递增,即0a >,故1212e 2,e 2ax axx x ==,分离参数后得到()ln 2x a x=有两不等实根,构造()()ln 2x h x x=,得到其单调性,结合函数图象得到实数a 的取值范围;(2)由题意得到()()()()212133332121f x f xg x g x x xx x-->--,转化为对任意21x x >,有()()()()2211f x g x f x g x ->-,构造()()()22e ln ax r x f x g x x x x a a ⎛⎫⎛⎫=-=-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求导得到()0r x '≥在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,解法一:考虑a<0与0a >两种情况,结合同构思想,得到()ln m x x x =+,求出其单调性,得到e 2ax a ax ≥+在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,变形为2e 0ax x a --≥,构造()2e axl x x a =--,求导后得到其单调性,求出e a ≥; 解法二:变形为212e ln axx a a a ⎛⎫-≥+ ⎪⎝⎭,构造()()212e ,ln ax m x n x x a a a ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,观察得到()m x 与()n x 互为反函数,从而证明出()m x x ≥恒成立即可,构造()2e ax l x x a=--,求导后得到其单调性,求出e a ≥;方法三:对()r x 二次求导,构造()22e 1axx a x a ϕ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,求导后分0a >与a<0两种情况,分析出0a >时,在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上存在唯一0x ,使得()00x ϕ=,求出()2e ln 20axr x a x a ⎛⎫=-+-≥ ⎪⎝⎭'在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,转化为只需()00r x '≥即可,利用基本不等式证明出结论,且a<0时,不合题意,得到答案. 【小问1详解】()f x 在区间()12,x x 上的立方变化率为正,可得()f x 单调递增,即0a >.故若存在区间()12,x x ,使得()f x 的值域为()122,2x x , 即存在不同的12,x x ,使得1212e2,e 2ax ax x x ==,故方程e 2ax x =有两不等实根,化简得()ln 2x a x=有两不等实根.即y a =与()()ln 2x h x x=有两个不同的交点. 由()()21ln 2x h x x -'=,可知()h x 在e 02⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递增,在e ,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减, 且当0x →时,()h x →-∞,当x →+∞时,()0h x →, 故要使y a =与()()ln 2x h x x=有两个不同的交点,e 202ea h ⎛⎫<<=⎪⎝⎭, 故实数a 的取值范围是20,e ⎛⎫⎪⎝⎭;【小问2详解】由对任意区间()()12,,x x f x 的立方变化率均大于()g x 的立方变化率,可得()()()()212133332121f x f x g x g x x x x x -->--,由21x x >可得,()()()()2121f x f x g x g x ->-,即对任意21x x >,有()()()()2211f x g x f x g x ->-可得()()()22e ln axr x f x g x x x x a a ⎛⎫⎛⎫=-=-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增. 即()2ln 20axr x ae x a ⎛⎫=-+-≥ ⎪⎝⎭'在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立, 解法一:①当0a <时,当x →+∞时,()t x →-∞,显然不成立. ②当0a >时,()()e ln 2ln 20axr x a ax a +'=-+-≥在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立, 即()e ln ln 22axa ax a ax ax ++≥+++在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立, 令()()ln ,e ln ln 22axm x x x a ax a ax ax =+++≥+++在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,即()()e 2ax m a m ax ≥+.显然()m x 在()0,∞+上单调递增,得e 2ax a ax ≥+在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立.即2e 0ax x a --≥恒成立令()()2e ,e 1axax l x x l x a a-='=--, 可得()l x 在ln ,a a ∞-⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在ln ,a a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增, 故ln ln 10a a l a a -⎛⎫-=≥ ⎪⎝⎭,解得e a ≥ 解法二:①当0a <时,当x →+∞时,()t x →-∞,显然不成立. ②当0a >时,2e ln 20axa x a ⎛⎫-+-≥ ⎪⎝⎭可转化为212e ln axx a a a ⎛⎫-≥+ ⎪⎝⎭,令()()212e ,ln axm x n x x a a a ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,可得()m x 与()n x 互为反函数, 故()()m x n x ≥恒成立,只需()m x x ≥恒成立即可,即2e 0axx a--≥恒成立. 令()()2e ,e 1axax l x x l x a a -='=--,可得()l x 在ln ,a a ∞-⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在ln ,a a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增, 故ln ln 10a a l a a -⎛⎫-=≥ ⎪⎝⎭,解得e a ≥. 解法三:令()22e 1axx a x a ϕ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,可得()()2e 3axx a ax ϕ'=+ ①当0a >时,32a a -<-,此时()x ϕ在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,由210a ϕ⎛⎫-=-< ⎪⎝⎭,当x →+∞时,()x ϕ→+∞,故在2,a⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上存在唯一0x ,使得()00x ϕ=,即0202e 1ax a x a ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即001e 2ax a a x a =⎛⎫+ ⎪⎝⎭,000221ln ln 2ln e ax x a ax a a ⎛⎫+==-- ⎪⎝⎭, 令()()2e ln 2axt x r x a x a ⎛⎫==- ⎝'+-⎪⎭,则()21e 2axt x a x a'=-+, 当02,x x a ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()0t x '<,当()0,x x ∈+∞时,()0t x '>, 此时()r x '在02,x a ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递减,在()0,x +∞上单调递增, 故()2e ln 20axr x a x a ⎛⎫=-+-≥ ⎪⎝⎭'在2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,只需()00r x '≥即可. 而()000021e ln 22ln 22ax r x a x ax a a a x a ⎛⎫=-+-=++- ⎪⎛⎫⎝⎭+' ⎪⎝⎭ 00122ln 4242ln 02a x a a a a x a ⎛⎫=+++-≥-+≥ ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭,解得e a ≥经检验,当e a =时等号成立,故e a ≥②当0a <时,当x →+∞时,()t x →-∞,显然不成立.故e a ≥.【点睛】隐零点的处理思路:第一步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,其中难点是通过合理赋值,敏锐捕捉零点存在的区间,有时还需结合函数单调性明确零点的个数;第二步:虚设零点并确定取范围,抓住零点方程实施代换,如指数与对数互换,超越函数与简单函数的替换,利用同构思想等解决,需要注意的是,代换可能不止一次.(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,作答时请写清题号.选修4-4:坐标系与参数方程22. 在平面直角坐标系xOy 中,点P 的坐标是()0,1,曲线1C 的参数方程为cos 1sin x t y t θθ=⎧⎨=+⎩(t 为参数),0πθ<<,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为21sin ρθ=-,1C 与2C 交于A ,B 两点.(1)将曲线2C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并指出它是什么曲线?(2)过点P 作垂直于1C 的直线l 交2C 于C ,D 两点,求11PA PB PC PD +的值. 【答案】(1)244x y =+,抛物线;(2)18. 【解析】【分析】(1)根据222cos ,sin ,x y x y ρθρθρ==+=,对2C 的极坐标方程进行化简即可求得其直角坐标方程,再根据方程判断曲线类型即可;(2)联立直线l 的参数方程与曲线2C 的直角坐标方程,根据韦达定理以及参数的几何意义求得1PA PB=,再将θ替换为π2θ+,即可求得1PC PD ,相加即可求得最后结果.。
高考数学(理科)模拟试题含答案(一)精编版高考理科数学模拟试题精编(一)注意事项:1.作答选择题时,在答题卡上涂黑对应选项的答案信息点。
如需改动,先擦干净再涂其他答案。
不得在试卷上作答。
2.非选择题用黑色钢笔或签字笔作答,写在答题卡指定区域内。
如需改动,先划掉原答案再写新答案。
不得用铅笔或涂改液。
不按要求作答无效。
3.答题卡需整洁无误。
考试结束后,交回试卷和答题卡。
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,只有一项符合题目要求。
)1.设全集Q={x|2x²-5x≤0,x∈N},且P⊆Q,则满足条件的集合P的个数是()A。
3B。
4C。
7D。
82.若复数z=m(m-1)+(m-1)i是纯虚数,其中m是实数,则z=()A。
iB。
-iC。
2iD。
-2i3.已知等差数列{an}的公差为5,前n项和为Sn,且a1,a2,a5成等比数列,则S6=()A。
80B。
85C。
90D。
954.XXX每天上学都需要经过一个有交通信号灯的十字路口。
已知十字路口的交通信号灯绿灯亮的时间为40秒,黄灯5秒,红灯45秒。
如果XXX每天到路口的时间是随机的,则XXX上学时到十字路口需要等待的时间不少于20秒的概率是()A。
4/5B。
3/4C。
2/3D。
3/56.已知p:a=±1,q:函数f(x)=ln(x+a²+x²)为奇函数,则p 是q成立的()A。
充分不必要条件B。
必要不充分条件C。
充分必要条件D。
既不充分也不必要条件7.(省略了一个选项) 327.(1+x²+4x)²的常数项为()A。
120B。
160C。
200D。
2408.我们可以用随机模拟的方法估计π的值,如图所示的程序框图表示其基本步骤(函数RAND是产生随机数的函数,它能随机产生(0,1)内的任何一个实数),若输出的结果为521,则由此可估计π的近似值为()A。
3.119B。
2023年陕西省宝鸡市高考数学模拟试卷(理科)(一)一、选择题: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,只有一个是符合题目要求的.A .{-2,-1,0,1,2}B .{0,1,2}C .{-2,-1,1,2}D .{1,2}1.(5分)已知集合A ={x |y =lgx },B ={-2,-1,0,1,2},那么A ∩B 等于( )A .1B .2C .2D .42.(5分)已知复数z =1−i 1+i,则|z |=( )√A .y =±12x B .y =±2x C .y =±22x D .y =±2x3.(5分)双曲线2x 2-y 2=1的渐近线方程是( )√√A .甲检测点的平均检测人数多于乙检测点的平均检测人数B .甲检测点的数据极差大于乙检测点的数据极差C .甲检测点数据的中位数大于乙检测点数据的中位数D .甲检测点数据的方差大于乙检测点数据的方差4.(5分)最早发现于2019年7月的某种流行疾病给世界各国人民的生命财产带来了巨大的损失.近期某市由于人员流动出现了这种疾病,市政府积极应对,通过3天的全民核酸检测,有效控制了疫情的发展,决定后面7天只针对41类重点人群进行核酸检测,下面是某部门统计的甲、乙两个检测点7天的检测人数统计图,则下列结论不正确的是( )A .25B .32C .3D .55.(5分)已知正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面边长为2,侧棱长为4,则异面直线AC 与DC 1所成角的正切值为( )√√√A .π6B .π3C .2π3D .5π66.(5分)已知向量m ,n 满足(2m −3n )⊥n ,且|m |=3|n |,则m ,n 夹角为( )→→→→→→√→→→A .−43B .43C .−247D .2477.(5分)已知α∈(0,π),sinα−cosα=15,则tan 2α=( )二、填空题,本题共4小题,每小题5分,共20分.A .[12,34]B .[34,32]C .[1,2]D .[32,2]8.(5分)椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1,A 2,点P 在C 上,且直线PA 2斜率取值范围是[−1,−12],那么直线PA 1斜率取值范围是( )A .①②B .①③C .①④D .①②③9.(5分)已知等差数列{a n }满足a 4+a 7=0,a 5+a 8=-4,则下列命题:①{a n }是递减数列;②使S n >0成立的n 的最大值是9;③当n =5时,S n 取得最大值;④a 6=0,其中正确的是( )A .(0,2]B .(0,4]C .[2,+∞)D .[4,+∞)10.(5分)已知直线y =mx +n (m ≥0,n >0)与圆(x -1)2+(y -1)2=1相切,则m +n 的取值范围是( )A .3B .4C .5D .611.(5分)11+2+13+4+15+6+⋯+199+100的整数部分是( )√√√√√√√√A .2B .4C .6D .812.(5分)已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0)满足f (x )+f (2−x )=2,g (x )=x x −1,若函数y =f (x )与y =g (x )的图像恰有四个交点,则这四个交点的横坐标之和为( )13.(5分)若(x 2-1x )6的展开式中的常数项是 .√14.(5分)命题“∃x ∈R ,ax 2-2ax +1≤0”为假命题,则实数a 的取值范围是 .15.(5分)七巧板是古代劳动人民智慧的结晶.如图是某同学用木板制作的七巧板,它包括5个等腰直角三角形、一个正方形和一个平行四边形.若用四种颜色给各板块涂色,要求正方形板块单独一色,其余板块两块一种颜色,而且有公共边的板块不同色,则不同的涂色方案有 种.16.(5分)在棱长为1的正方体ABCD -B 1C 1D 1中,M 是侧面BB 1C 1C 内一点(含边界)则下列命题中正确的是(把所有正确命题的序号填写在横线上) .①使AM =2的点M 有且只有2个;②满足AM ⊥B 1C 的点M 的轨迹是一条线段;√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.第17-21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)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,作答时请先涂题号.[选修4-4:坐标系与参数方程][选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)③满足AM ∥平面A 1C 1D 的点M 有无穷多个;④不存在点M 使四面体MAA 1D 是鳖臑(四个面都是直角三角形的四面体).17.(12分)已知向量m =(3sinx ,cosx ),n =(cosx ,−cosx ),定义函数f (x )=m ⋅n −12.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)在△ABC 中,若f (C )=0,且AB =3,CD 是△ABC 的边AB 上的高,求CD 长的最大值.√18.(12分)如图在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,且底面ABCD 是平行四边形.已知PA =AB =2,AD =5,AC =1,E 是PB 中点.(1)求证:平面PBC ⊥平面ACE ;(2)求平面PAD 与平面ACE 所成锐二面角的余弦值.√19.(12分)已知点A (x 0,-2)在抛物线C :y 2=2px (p >0)上,且A 到C 的焦点F 的距离与到x 轴的距离之差为12.(1)求C 的方程;(2)当p <2时,M ,N 是C 上不同于点A 的两个动点,且直线AM ,AN 的斜率之积为-2,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点E ,使得|DE |为定值.20.(12分)甲、乙两个代表队各有3名选手参加对抗赛.比赛规定:甲队的1,2,3号选手与乙队的1,2,3号选手按编号顺序各比赛一场,某队连赢3场,则获胜,否则由甲队的1号对乙队的2号,甲队的2号对乙队的1号加赛两场,胜场多者最后获胜(每场比赛只有胜或负两种结果),已知甲队的1号对乙队的1,2号选手的胜率分别是0.5,0.6,甲队的2号对乙队的1,2号选手的胜率都是0.5,甲队的3号对乙队的3号选手的胜率也是0.5,假设每场比赛结果相互独立.(1)求甲队仅比赛3场获胜的概率;(2)已知每场比赛胜者可获得200个积分,求甲队队员获得的积分数之和X 的分布列及期望.21.(12分)已知函数f (x )=m (x +1)e x (m >0),g (x )=2lnx +x +1.(1)求曲线y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程;(2)若函数y =f (x )的图像与y =g (x )的图像最多有一个公共点,求实数m 的取值范围.22.(10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为V Y Y Y W Y Y Y X x =t +2t ,y =t −2t(t 为参数).以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为θ=π3(ρ∈R ).(1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)求曲线C 1的任意一点到曲线C 2距离的最小值.23.已知a>b>c>0,求证:(1)1a−b +1b−c≥4a−c;(2)a2a b2b c2c>a b+c b c+a c a+b.。
100所名校高考模拟金典卷(一)理科数学本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷(选择题共60分)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.复数232ii --等于A .4755i -B .7455i -C .7455i +D .4755i +2.已知集合{}22|log (32)A x y x x ==-+,2{|0}3x B x x +=<-,则A B I 等于A .{|21x x -<<或23}x <<B .{}|23x x -<<C .{}|3x x >D .{}|2x x <-3.向量a b ⋅=-r r ||a =rb r 在向量a r 方向上的投影为 A .6B .3C .-3D .-64.下列函数()f x 中,满足:对任意的12,(,0)x x ∈-∞,当12x x <时,总有12()()f x f x >,且其图像关于原点中心对称的是A .2()f x x =B .3()f x x =C .1()f x x=D .()xf x e =5.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +等于A .7B .5C .-5D .-76.一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积为A B C D .7.某程序框图如图所示,则该程序运行后输出a 的值为A .-1B .0C .1D .28.已知n的展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则展开式中的常数项等于A .135B .270C .10809.设函数2()sin()2cos 1(0)62f x x x πωωω=--+>,直线y =()y f x =图像相邻两交点的距离为π,则函数()y f x =在区间[]0,π上的单调增区间为A .50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .511,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦10.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,设P 是双曲线右支上一点,12F F u u u u r 在1F P u u u r 方向上的投影的大小恰好为1||F P u u u r ,且它们的夹角为6π,则双曲线的离心率e 是 ABC1D111.设,x y 满足约束条件360,20,0,0,x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥≥⎩若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值是12,则2294a b +的最小值为 A .12B .1C .2D .5212.已知集合{}1,2,3M =,{}1,2,3,4N =,定义函数:f M N →.若点(1,(1))A f ,(2,(2))B f ,(3,(3))C f ,△ABC 的外接圆圆心为D ,且()DA DC DB R λλ+=∈u u u r u u u r u u u r,则满足条件的函数()f x 有A .6个B .10个C .12个D .16个第Ⅱ卷(非选择题共90分)注意事项:用钢笔或圆珠笔直接答在答题卡上.正视图二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13.边长为2的正方体内切球的表面积为 .14.假设关于某设备的使用年限x 和所支出的维修费用y (万元),有如下的统计资料:若由资料可知:y 对x 呈线性相关关系,且线性回归方 程为$y bx a =+,其中已知 1.23b =,请估计使用年限 为20年时,维修费用约为 万元.15.如图是一个长为4、宽为2的长方形,图中阴影部分是由曲线y =1(1)3y x =-,4x =及x 轴围成的图形.随机的向长方形内投入一点,则该点落入阴影部分的概率为: . 16.(20XX 年·福建)数列{}n a 的通项公式为cos12n n a n π=+,前n 项和为n S ,则2012S = . 三、解答题:本大题共6小题,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)已知向量3(sin ,)4a x =r ,(cos ,1)b x =-r.(1)当a r ∥b r 时,求2cos sin 2x x -的值;(2)设函数()2()f x a b b =+⋅r r r,已知在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a =2b =,sin 3B =,求()4cos(2)(0,)63f x A x ππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦的取值范围. 18.(本小题满分12分)为缓解某路段交通压力,计划将该路段实施“交通限行”.在该路段随机抽查了50人,了解公众对“该路段限行”的态度,将调查情况进行整理,制成下表:(1(2)若从年龄在[)15,25,[)25,35的被调查者中各随机选取两人进行追踪调查,记选中的4人中不赞成“交通限行”的人数为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,已知1BC =,12BB =,190BCC ∠=o ,AB ⊥平面11BB C C .(1)在棱1CC (不包含端点1,C C )上确定一点E ,使得1EA EB ⊥(要求说明理由);(2)在(1)的条件下,若AB =求二面角11A EB A --的大小.20.(本小题满分12分)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,离心率12e =,在x 轴负半轴上有一点B 且212BF BF =u u u u r u u u r .(1)若过A 、B 、2F三点的圆恰好与直线:30l x --=相切,求椭圆C 的方程; (2)在(1)的条件下,过右焦点2F 作斜率为k 的直线l '与椭圆C 交于M 、N 两点,在x 轴上是否存在点(,0)P m ,使得以PM ,PN 为邻边的平行四边形是菱形,若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x x =. (1)求()f x 的最小值;(2)当0,0a b >>,求证:()()()()ln 2f a f b f a b a b +≥+-+.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时请写清题号. 22.(本小题满分10分)【选修4-1:几何选讲】如图,△ABC 内接于圆O ,AB AC =,直线MN 切圆O 于点C ,BD∥MN ,AC 与BD 相交于点E . (1)求证:AE AD =;(2)若6,4AB BC ==,求AE 的长.23.(本小题满分10分)【选修4-4:坐标系与参数方程】已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x 轴正半轴重合.直线l 的参数方程为AA 1B 1C 1B CE1,1,2x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为4cos ρθ=. (1)写出C 的直角坐标方程,并指出C 是什么曲线; (2)设直线l 与曲线C 相交于点P 、Q 两点,求||PQ 的值. 24.(本小题满分10分)【选修4-5:不等式选讲】 已知函数()|1|2f x x =-+,()|2|3g x x =-++. (1)解不等式()2g x ≥-;(2)当x R ∈时,()()2f x g x m -≥+恒成立,求实数m 的取值范围.数学试题参考答案一、选择题,本题考查基础知识,基本概念和基本运算能力二、填空题.本题考查基础知识,基本概念和基本运算技巧 13.4π 14.24.6815.234816.3018三、解答题 17.。
高考理科数学模拟试卷(含答案)高考理科数学模拟试卷(含答案)本试卷共分为选择题和非选择题两部分,第Ⅰ卷(选择题)在1至2页,第Ⅱ卷(非选择题)在3至4页,共4页,满分150分,考试时间为120分钟。
注意事项:1.答题前,请务必填写自己的姓名和考籍号。
2.答选择题时,请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,请使用橡皮擦擦干净后再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,请使用0.5毫米黑色签字笔,在答题卡规定位置上书写答案。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,请只将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)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={-1.0.1.2.3.4},B={y|y=x,x∈A},则A2B=A){0.1.2}B){0.1.4}C){-1.0.1.2}D){-1.0.1.4}2.已知复数z=1/(1+i),则|z|=A)2B)1C)2D)23.设函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x-2,则f(f(1))=A)-1B)-2C)1D)24.已知单位向量e1,e2的夹角为π/2,则e1-2e2=A)3B)7C)3D)75.已知双曲线2x^2-y^2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±3x,则双曲线的离心率是A)10B)10/10C)10D)3/96.在等比数列{an}中,a1>0,则“a1<a4”是“a3<a5”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.如图所示的程序框图,当其运行结果为31时,则图中判断框①处应填入的是A)i≤6?B)i≤5?C)i≤4?D)i≤3?8.已知a、b为两条不同直线,α、β、γ为三个不同平面,则下列命题中正确的是①若α//β,α//γ,则β//γ;②若a//α,a//β,则α//β;③若α⊥γ,β⊥γ,则α⊥β;④若a⊥α,XXXα,则a//b。
一、单选题二、多选题1. 的值为( )A.B.C.D.2. 已知i 是虚数单位,若复数z 满足,则( )A .1B.C .2D.3. 命题“,”的否定是( )A.,B .,C .,D .,4. 设,,,则( )A.B.C.D.5. 已知函数,设,,,则( )A.B.C.D.6. 在三棱锥中,,,,,则该三棱锥的外接球的表面积为( )A.B.C.D.7. 已知向量,, 且,那么的值为( )A.B.C.D.8.已知,则的最小值为( )A .4B .6C.D.9. 为了调查学生对两会相关知识的了解情况,某高校开展了两会知识问答活动,现从全校参与该活动的学生中随机抽取320名学生,他们得分(满分100分)的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是()A .若全校参与该活动的学生共2000人,则得分在内的人数约为650B .全校参与知识问答活动的学生的平均分约为65分C.该校学生得分的分位数约为77.7(结果精确的到0.1)D .若此次知识问答的得分,则10. 已知F 是抛物线的焦点.设,是抛物线C 上一个动点.P 在C 的准线l 上的射影为M ,M 关于点P 的对称点为N ,曲线C 在P 处的切线与准线l 交于点T ,直线NF 交准线l 于点Q ,则( )A.B .是等腰三角形C .PT平分D .的最小值为22024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题(一)(新高考九省联考题型)(1)2024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题(一)(新高考九省联考题型)(1)三、填空题四、解答题11. 已知函数f (x )=|sin x |﹣|sin(﹣x )|(π=3.14159……),则下列说法中正确的是( )A .π是f (x )的周期B .f (x )的值域为[﹣,]C .f (x )在(,5π)内单调递减D .f (x )在[﹣2021,2021]中的零点个数不超过2574个12. 下列选项中,与“”互为充要条件的是( )A.B.C.D.13.双曲线(,)上一点关于渐近线的对称点恰为右焦点,则该双曲线的离心率为__________.14.已知等差数列和等比数列满足,,则数列在________时取到最小值.15. 已知函数为R上的奇函数,且当时,,则____.16.已知在各项均为正数的等差数列中,,且,,构成等比数列的前三项.(1)求数列,的通项公式;(2)设数列___________,求数列的前项和.请在①;②;③这三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并完成解答.17.已知椭圆与双曲线有两个相同的顶点,且的焦点到其渐近线的距离恰好为的短半轴的长度.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点作不垂直于坐标轴的直线与交于,两点,在轴上是否存在点,使得平分若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.18. 如图,三棱柱中,侧棱垂直底面,,,点是棱的中点.(1)证明:平面平面;(2)求三棱锥的体积.19. 某校为了解学生在新冠病毒疫情期间学生自制力,学校随机抽取80位学生,请他们家长(每位学生请一位家长)对学生打分,满分为10分.如表是家长所打分数的频数统计.分数5678910频数482024168(1)求家长所打分数的平均值;(2)若分数不小于8分为“自制力强”,否则为“自制力一般”,在抽取的80位学生中,男同学共42人,其中打分为“自制力强”的男同学为18人,是否有的把握认为“自制力强”与性别有关?(3)在评分为10分的学生中有7名女同学,小雯同学也在其中,学校团委随机抽选这七名女同学中的两名同学座谈,则小雯同学被选中的概率是多少?附:.0.100.050.010.0052.7063.841 6.6357.87920.在平面直角坐标系中,①已知点,直线,动点P满足到点Q的距离与到直线的距离之比为.②已知点是圆上一个动点,线段HG的垂直平分线交GE于P.③点分别在轴,y轴上运动,且,动点P满足.(1)在①,②,③这三个条件中任选一个,求动点P的轨迹C的方程;(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)(2)设圆上任意一点A处的切线交轨迹C于M,N两点,试判断以MN为直径的圆是否过定点?若过定点,求出该定点坐标.若不过定点,请说明理由.21. 已知数列为公差大于0的等差数列,,且,,成等比数列.(1)求数列的通项公式;(2)设,数列的前n项和为,若,求m的值.。
2023-2024学年四川省成都市高三高考冲刺卷(一)数学(理)模拟试题一、单选题1.已知集合2{|60},{|4}A x x x B y y x =+-≥=≤≤,则集合()A B =R ð()A .(,0)[2,)-∞⋃+∞B .(,0)(2,)-∞+∞C .(,3][2,)-∞-+∞UD .(,3](2,)-∞-+∞ 【正确答案】A【分析】根据题意,将集合,A B 分别化简,然后结合集合的运算,即可得到结果.【详解】因为{2{|60}2A x x x x x =+-≥=≥或}3x ≤-,且{}{|4}02B y y x y x ==≤≤=≤≤,则()(),02,B =-∞+∞R ð,所以(,0)[2(),)A B -∞⋃+=∞R ð.故选:A2.走路是最简单优良的锻炼方式,它可以增强心肺功能,血管弹性,肌肉力量等,甲、乙两人利用手机记录了去年下半年每个月的走路里程(单位:公里),现将两人的数据绘制成如图所示的折线图,则下列结论中正确的是()A .甲走路里程的极差等于10B .乙走路里程的中位数是26C .甲下半年每月走路里程的平均数小于乙下半年每月走路里程的平均数D .甲下半年每月走路里程的标准差小于乙下半年每月走路里程的标准差【正确答案】C【分析】根据折线图,得到甲、乙下半年的走路历程数据,根据极差、中位数、平均数以及标准差与数据稳定性之间的关系求解.【详解】对于A 选项,712-月甲走路的里程为:31、25、21、24、20、30,甲走路里程的极差为312011-=公里,A 错;对于B 选项,712-月乙走路的里程为:29、28、26、28、25、26,由小到大排列分别为:25、26、26、28、28、29,所以,乙走路里程的中位数是2628272+=,B 对;对于C 选项,甲下半年每月走路里程的平均数31252124203015166+++++=,乙下半年每月走路里程的平均数为2928262825261622766+++++==,所以,甲下半年每月走路里程的平均数小于乙下半年每月走路里程的平均数,C 对;对于D 选项,由图可知,甲下半年走路里程数据波动性大于乙下半年走路里程数据,所以甲下半年每月走路里程的标准差大于乙下半年每月走路里程的标准差,D 错.故选:C.3.已知平面向量||2a = ,||1b = ,,a b 的夹角为60 ,)a tb t +=∈R ,则实数t ()A .1-B .1C .12D .1±【正确答案】A【分析】对a tb +=两边平方,再由数量积公式计算可得答案.【详解】因为a tb += ,所以22223a a b t t b +⋅⋅+= ,即2422cos603t t +⨯⨯+= ,解得1t =-.故选:A.4.若直线y ax =是曲线2ln 1y x =+的一条切线,则实数=a A .12e -B .122e -C .12e D .122e 【正确答案】B【分析】设出切点坐标,求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程,进行比较建立方程关系进行求解即可.【详解】数的定义域为(0,+∞),设切点为(m ,2lnm+1),则函数的导数2f x x'=(),则切线斜率2k m =,则对应的切线方程为22122y lnm x m x m m-+=-=-()(),即221y x lnm m=+-,2y ax a m=∴= ,且210lnm -=,即12lnm =,则12m e =,则121222a ee-=,故选B .本题主要考查函数的导数的几何意义的应用,求函数的导数,建立方程关系是解决本题的关键.5.函数1e ()sin 1e xxf x x -=⋅+的部分图象大致形状是()A .B .C.D.【正确答案】C【分析】先判断函数的奇偶性,结合对称性以01x <<时的函数值的正负判断可得答案.【详解】由1e ()sin 1e xxf x x -=⋅+,x ∈R ,定义域关于原点对称,得()()()()1e e 11e sin sin sin 1e e 11ex x xx x x f x x x x f x ------=⋅-=⋅-=⋅=+++,则函数()f x 是偶函数,图象关于y 轴对称,排除BD ;当01x <<时,1e 0x-<,1e 0x+>,sin 0x >,所以()1e sin 01e xxf x x -=⋅<+,排除A.故选:C.6.已知正方体1111ABCD A B C D -(如图1),点P 在棱1DD 上(包括端点).则三棱锥1B ABP -的侧视图不可能...是()A .B .C .D .【正确答案】D【分析】根据题意结合三视图逐项分析判断.【详解】对于选项A :当点P 于点D 重合,则1B ABP -的侧视图如选项A 所示,故A 正确;对于选项B :当点P 于点1D 重合,则1B ABP -的侧视图如选项B 所示,故B 正确;对于选项C :当点P 为线段1DD 的中点,则1B ABP -的侧视图如选项C 所示,故C 正确;对于选项D :因为点P 在棱1DD 上运动,则侧视图中右边的一条边与底边垂直,且右边的一条边的边长与正方体的棱长相等,所以1B ABP -的侧视图如不可能如选项D 所示,故D 错误;故选:D.7.已知抛物线24y x =的焦点和椭圆的一个焦点重合,且抛物线的准线截椭圆的弦长为3,则椭圆的标准方程为()A .22132x y +=B .22143x y +=C .22154x y +=D .22165x y +=【正确答案】B【分析】根据椭圆的焦点以及31,2⎛⎫-± ⎪⎝⎭在椭圆上,即可求解,,a b c 的值.【详解】抛物线24y x =的焦点为()1,0,准线为=1x -,设椭圆的方程为()222210x y a b a b +=>>,椭圆中,1c =,当=1x -时,32y =,故229141,a b+=又222a b c =+,所以2,a b ==,故椭圆方程为22143x y +=,故选:B8.已知()()sin f x x ωϕ=+(0,ωϕ>为常数),若()f x 在ππ,62⎛⎫⎪⎝⎭上单调,且π5ππ263f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则ϕ的值可以是()A .5π6-B .π6-C .π3D .2π3【正确答案】A【分析】根据()f x 在ππ,62⎛⎫⎪⎝⎭上单调,可得03ω<≤,再由π5ππ263f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭求得()f x 的一条对称轴和一个对称中心,进而求得2ω=,再求ϕ的值.【详解】对于函数()()sin f x x ωϕ=+,0ω>,因为()f x 在ππ,62⎛⎫⎪⎝⎭上单调,所以πππ262T ω-≤=,即03ω<≤.又π5ππ263f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以π5π2π2623x +==为()f x 的一条对称轴,且ππ23,02⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭即5π,012⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的一个对称中心,因为2π5πππ312432T-=<≤,所以2π3x =和5π,012⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 同一周期内相邻的对称轴和对称中心,则2π5π4312T =-,即πT =,所以(]2π20,3Tω==∈,所以()()sin 2f x x ϕ=+,又5π,012⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的一个对称中心,则5π2π12k ϕ⨯+=,Z k ∈,则5ππ6k ϕ=-+,Z k ∈,当0k =时,5π6ϕ=-.故选:A.9.如图,在矩形ABCD 中,E F 、分别为边AD BC 、上的点,且3AD AE =,3BC BF =,设P Q 、分别为线段AF CE 、的中点,将四边形ABFE 沿着直线EF 进行翻折,使得点A 不在平面CDEF 上,在这一过程中,下列关系不能..成立的是()A .直线//AB 直线CD B .直线AB ⊥直线PQC .直线//PQ 直线ED D .直线//PQ 平面ADE【正确答案】C【分析】画出翻折之后的立体图形,根据点线面之间的位置关系以及平行与垂直的相关定理,可以证明或证伪相关命题.【详解】翻折之后如图所示:①因为3AD AE =,3BC BF =,所以//AB EF 且//EF CD ,因此//AB CD ,故选项A 成立;②连接FD ,因为P Q 、分别为FA FD 、的中点,所以//PQ AD ,又因为AB AD ⊥,所以AB PQ ⊥,故选项B 成立;③因为//PQ AD ,⋂=ED AD D ,所以PQ 与ED 不平行,故选项C 不成立;④因为//PQ AD ,且PQ ⊄平面ADE ,AD ⊂平面ADE ,所以//PQ 平面ADE ,故选项D 成立.故选:C10.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1所示).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动,筒车转轮的中心O 到水面的距离h 为1.5m ,筒车的半径r 为2.5m ,筒车每秒转动rad 12π,如图2所示,盛水桶M 在0P 处距水面的距离为3m ,则2s 后盛水桶M 到水面的距离近似为()A .3.2mB .3.4mC .3.6mD .3.8m【正确答案】D设ts 后盛水桶M 到水面的距离h 关于t 的函数解析式为()()()sin 0,0h t A t b A ωϕω=++>>,根据题中信息求出函数()h t 的解析式,再令2t =即可得解.【详解】设ts 后盛水桶M 到水面的距离h 关于t 的函数解析式为()()()sin 0,0h t A t b A ωϕω=++>>,由题意可得()()max min 41.52.51h t A b h t A b ⎧=+=⎪⎨=-=-=-⎪⎩,解得 2.51.5A b =⎧⎨=⎩,由于筒车每秒转动rad 12π,所以,函数()h t 的最小正周期为()22412T s ππ==,所以,212T ππω==,则() 2.5sin 1.512t h t πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由于盛水桶M 在0P 处距水面的距离为3m ,则()0 2.5sin 1.53h ϕ=+=,可得3sin 5ϕ=,由于函数()h t 在0=t 附近单调递增,则ϕ为第一象限角,所以,4cos 5ϕ=,所以,()12 2.5sin 1.5 2.5cos 1.5622h πϕϕϕ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()2.5 1.5 3.8m =≈.故选:D.思路点睛:建立三角函数模型解决实际问题的一般步骤:(1)审题:审清题目条件、要求、理解数学关系;(2)建模:分析题目变化趋势,选择合适的三角函数模型;(3)求解:对所建立的数学模型进行分析研究,从而得出结论.11.已知双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>l 与圆2220(0)x y mx m +-=>相切于M ,与双曲线C 的两条渐近线分别相交于A ,B ,且M 为AB中点,则双曲线C 的离心率为()A .2BCD【正确答案】B 【分析】.设出直线l 的方程,求出A ,B 的坐标,从而可得点M 的坐标,代入圆方程中即可求离心率【详解】依题意,设直线l的方程为(0)y n n =+>,圆2220(0)x y mx m +-=>的方程可化为222()x m y m -+=,即圆心坐标为(,0)m ,半径为m ,因为直线l 与圆相切于Mm =,由0n >可化简得m =,则直线l的方程为()3y x m =+,双曲线C 的两条渐近线分别为b y x a =,b y x a =-,由)y x m b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得A,同理可得B ,因为M 为AB中点,由中点坐标公式可得222(3ma M b a -,M 在圆上,将M 的坐标代入圆方程可得222222())3ma m m b a -+=-,化简整理得222()0a b -=,从而可得a b =,则双曲线C 的离心率ce a==故选:B12.已知函数(),()f x g x 的定义域均为R ,且满足(1)(3)4,(1)(3)6---=++-=f x g x g x f x ,(2)g x +为奇函数,则1071()n f n ==∑()A .5350-B .5250-C .5150-D .5050-【正确答案】A【分析】由条件通过赋值,结合周期函数的定义证明()()h x f x x =+为周期为2的周期函数,再求()()0,1h h ,结合周期函数性质求1071()n h n =∑,由此可得结论.【详解】因为函数(2)g x +为奇函数,所以()()220g x g x ++-+=,在(1)(3)4f x g x ---=中将x 代换为1x +可得()(2)4f x g x --=①,在(1)(3)6g x f x ++-=中将x 代换为1x +可得(2)(2)6g x f x ++-=②,①②两式相减可得()()(2)(2)22g x f x f x g x ++--+-+=,所以()(2)2f x f x --=,即()(2)2f x x f x x -+-=+,设()()h x f x x =+,则()()2h x h x +=,所以函数()()h x f x x =+为周期为2的周期函数,由()()220g x g x ++-+=取0x =可得()20g =,由()(2)4f x g x --=取0x =可得(0)(2)4f g -=,所以(0)4f =,在()(2)2f x f x --=中取1x =可得()(1)12f f --=,在()(2)4f x g x --=中取1x =可得(1)(1)4f g -=④,在()(2)4f x g x --=中取=1x -可得(1)(3)4f g --=⑤,在()()220g x g x ++-+=中取1x =可得()()310g g +=⑥,将④⑤⑥相加可得()(1)18f f -+=,又()(1)12f f --=,所以()13f =,又(0)4f =,()()h x f x x =+,所以()()0004h f =+=,()()1114h f =+=,又函数()()h x f x x =+为周期为2的周期函数,所以()()()()1071()1231074107428n h n h h h h ==+++⋅⋅⋅+=⨯=∑,所以()()()()()1071()112210710742812107n h n n h h h =-=-+-+⋅⋅⋅+-=-++⋅⋅⋅+∑,所以()()()10711107107428428577853502n h n n =+⨯-=-=-=-∑,所以1071()5350n f n ==-∑.故选:A.知识点点睛:本题考查奇函数的性质,周期函数的定义,周期函数的性质,组合求和法,等差数列求和,考查赋值法,属于综合题,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力.二、填空题13.若复数z 满足(2i)12i z +=-,则z 的共轭复数z 的虚部为________.【正确答案】1【分析】根据复数的除法运算化简复数,即可由共轭复数的概念以及虚部概念求解.【详解】由(2i)12i z +=-得()()()()12i 2i 12i 2i 4i 2i 2i 2i 2i 5z ------====-++-,故i z =,且虚部为1,故114.在[]4,4-之间任取一个实数m ,使得直线0x y m ++=与圆222x y +=有公共点的概率为________.【正确答案】12/0.5【分析】利用直线与圆的位置关系求出m 的取值范围,再利用几何概型的概率公式可求得所求事件的概率.【详解】圆222x y +=因为直线0x y m ++=与圆222x y +=≤,解得22m -≤≤,因此,所求事件的概率为()()221442P --==--.故答案为.1215.已知正三棱柱111ABC A B C -所有顶点都在球O 上,若球O 的体积为32π3,则该正三棱柱体积的最大值为________.【正确答案】8【分析】由条件结合球的体积公式求球的半径,设正三棱柱的底面边长为x ,求出三棱柱的高,结合棱柱的体积求三棱柱的体积,再利用导数求其最大值.【详解】设正三棱柱111ABC A B C -的上,下底面的中心分别为12,O O ,连接12O O ,根据对称性可得,线段12O O 的中点O 即为正三棱柱111ABC A B C -的外接球的球心,线段OA 为该外接球的半径,设OA R =,由已知3432ππ33R =,所以2R =,即2OA =,设正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为x ,设线段BC 的中点为D ,则2AD x =,1223323AO AD ==⨯=,在1Rt AO O △中,1OO ==所以12O O =,0x <<,又ABC 的面积1122S BC AD x =⋅=⨯=所以正三棱柱111ABC A B C -的体积242x V x =⨯设t ,则22123x t =-,02t <<,所以)2123V t t =-,02t <<,所以)2129V t '=-,令0V '=,可得3t =或3t =-,舍去,所以当0t <<0V '>,函数)2123V t t =-在0,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,当2323t <<时,0V '<,函数()231232V t t =-在23,23⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,所以当233t =时,()231232V t t =-取最大值,最大值为8,所以当22x =时,三棱柱111ABC A B C -的体积最大,最大体积为8.故答案为.816.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若cos cos a C c A b c -=-,且1a c +=,则当边c 取得最大值时,ABC 的周长为________.【正确答案】33/33【分析】由正弦定理结合两角和的正弦公式可求得cos A 的值,结合角A 的取值范围可得出角A 的值,利用正弦定理可求得c 的最大值及其对应的C 的值,进而可求得b 的值,由此可得出ABC 的周长.【详解】因为cos cos a C c A b c -=-,由正弦定理可得sin cos cos sin sin sin A C A C B C -=-,即()sin cos cos sin sin sin sin cos cos sin sin A C A C A C C A C A C C -=+-=+-,整理可得2cos sin sin A C C =,因为A 、()0,πC ∈,所以,sin 0C >,则1cos 2A =,故π3A =,由正弦定理可得)231sin sin 332c a c c C A =-,整理可得2332332sin 31sin 23sin Cc C C C=+++因为2π03C <<,当π2C =时,c 取最大值,且c 4323=-+,此时,(1143a c =-=--=,π6B =,所以,22c b ==因此,当边c 取得最大值时,ABC的周长为()((32423a b c ++=+-+-=-.故答案为.3三、解答题17.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*231n n S a n N =-∈.()1求{}n a 的通项公式;()2若()()1311nn n n b a a +=++,求{}n b 的前n 项和n T .【正确答案】(1)13n n a -=.(2)311 2231n n T ⎛⎫=- +⎝⎭.【分析】()1利用数列的递推关系式的应用求出数列的通项公式.()2利用()1的结论,进一步利用裂项相消法求出数列的和.【详解】() 1等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*231.n n S a n N =-∈①当1n =时,解得11a =.当2n ≥时11231n n S a --=-②-①②得1323n n n a a a --=,所以13(nn a a -=常数),故11133n n n a --=⋅=.()2由于13n n a -=,所以()()1133111123131n n n n n n b a a -+⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭,所以011311113112313131312231n n n n T -⎛⎫⎛⎫=-+⋯+-=- ⎪ ⎪+-+++⎝⎭⎝⎭.本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型.18.“五一黄金周”期间,某商场为吸引顾客,增加顾客流量,推出购物促销优惠活动,具体优惠方案有两种:方案一:消费金额不满300元,不予优惠;消费金额满300元减60元;方案二:消费金额满300元,可参加一次抽奖活动,活动规则为:从装有3个红球和3个白球共6个球的盒子中任取3个球(这些小球除颜色不同其余均相同),抽奖者根据抽到的红球个数不同将享受不同的优惠折扣,具体优惠如下:抽到的红球个数0123优惠折扣无折扣九折八折七折(1)现有甲乙两位顾客各获得一次抽奖活动,求这两位顾客恰好有一人获得八折优惠折扣的概率;(2)若李女士在该商场消费金额为x 元(300x >),请以李女士实付金额的期望为决策依据,对李女士选择何种优惠方案提出建议.【正确答案】(1)99200(2)答案见解析【分析】(1)先求事件抽奖的顾客获得八折优惠的概率,再根据独立重复试验的概率公式求两位顾客恰好有一人获得八折优惠折扣的概率;(2)在300x >条件下,分别求两种方案下李女士实付金额的期望,由此提出建议.【详解】(1)设事件A :抽奖的顾客获得八折优惠,则213336C C 9()C 20P A ⋅==;由于甲乙两位顾客获得八折优惠的概率均为920,设甲乙两位顾客恰好一人获得八折优惠的概率P ,则129999C (12020200P =⨯-=;所以甲乙两位顾客恰好一人获得八折优惠的概率为99200.(2)方案一:设实付金额1ξ,则160x ξ=-,(300x >).方案二:设实付金额2ξ,则2ξ的可能取值有:x ,0.9x ,0.8x ,0.7x ;(300x >).03236C 1()C 20P x ξ===;1233236C C 9(0.9)C 20P x ξ===;29(0.8)20P x ξ==;33236C 1(0.7)C 20P x ξ===;所以()219998178520201020102010100E x x x x x ξ=+⨯+⨯+⨯=.①若8560100x x -<,解得300400x <<,选择方案一;②若8560100x x -=,解得400x =,选择方案一或方案二均可;③若8560100x x ->,解得400x >,选择方案二.,所以当消费金额大于300且小于400时,选择方案一;当消费金额等于400时,选择方案一或方案二均可;当消费金额大于400时,选择方案二.19.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,点E ,F 分别是BC ,11AC 中点,平面11ABB A 平面AEF l =.(1)证明:l EF ∥;(2)若AB AC ==,平面11ACC A ⊥平面11ABB A ,且1AB EF ⊥,求直线l 与平面11A B E 所成角的余弦值.【正确答案】(1)证明过程见详解【分析】(1)取AB 中点G ,连接EG ,1A G ,先证明四边形1EGA F 为平行四边形,再证明EF ∥平面11ABB A ,再根据直线与平面平行的性质即可证明l EF ∥;(2)根据题意先证明11AC ,11A B ,1AA 两两垂直,从而建立空间直角坐标系,再根据1AB EF ⊥求得1AA 的值,再利用线面角的向量求法即可求解.【详解】(1)取AB 中点G ,连接EG ,1A G ,∵E ,G 分别是BC ,AB 中点,∴EG AC ∥且12EG AC =,又∵1A F AC ∥且112A F AC =,∴1A F EG ∥且1=A F EG ,∴四边形1EGA F 为平行四边形,∴1EF A G ∥,又EF ⊄平面11ABB A ,1AG ⊂平面11ABB A ,∴EF ∥平面11ABB A ,∵EF ⊂平面AEF ,平面AEF ⋂平面11ABB A l =,∴EF l ∥.(2)由三棱柱为直棱柱,∴1AA ⊥平面111A B C ,∴111AA AC ⊥,111AA A B ⊥,∵平面11ACC A ⊥平面11ABB A ,平面11ACC A 平面111ABB A AA =,11AC ⊂平面11ACC A ,∴11A C ⊥平面11ABB A ,∴1111A C A B ⊥,故以1A 为坐标原点,以11A C ,11A B ,1AA 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,设1AA a =,则1B ,F ,)E a ,(0,0,)A a ,所以1)AB a =- ,(0,)EF a =-,又1AB EF ⊥,则10AB EF ⋅=,解得2a =,所以2)E ,(0,0,2)A,则11A B =,12)A E =,设平面11A B E 法向量为(,,)n x y z =,所以11100n A B n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即020z ⎧=⎪+=,取x =,得1)n =- ,由(1)知直线EF l ∥,则l方向向量为(0,2)EF =-,设直线l 与平面11BCC B 所成角为α,则sin cos ,3n EF n EF n EF α⋅===⋅,则cos α=所以直线l 与平面11BCC B所成角的余弦值为3.20.已知抛物线C :22y x =,过(1,0)P 的直线与C 相交于A ,B 两点,其中O 为坐标原点.(1)证明:直线OA ,OB 的斜率之积为定值;(2)若线段AB 的垂直平分线交y 轴于M ,且12tan 5AMB ∠=,求直线AB 的方程.【正确答案】(1)证明见解析(2)10x -=或10x -=【分析】(1)直线与抛物线方程联立,利用韦达定理表示斜率乘积;(2)结合二倍角公式,求||4||3AB MN =,以及弦长公式求AB ,并利用韦达定理表示MN ,利用比值,即可求直线方程.【详解】(1)设1222(,),(,)A x y B x y ,设直线AB :x =my +1.联立221y x x my ⎧=⎨=+⎩化简可得:2220.y my --=由韦达定理可得:12122,2y y m y y +==-;所以1212221212124222OA OB y y y y k k y y x x y y ⋅====-⋅,所以直线OA ,OB 的斜率之积为定值2-.(2)设线段AB 的中点N ,设AMN θ∠=.则22tan 12tan tan 21tan 5AMB θθθ∠===-,解得2tan 3θ=,所以||2||3AN MN =,即||4||3AB MN =;所以12|||AB y y =-=又线段AB 的中点N ,可得122N y y y m +==,所以211N N x my m =+=+.因为MN AB ⊥,所以MN k m =-,所以2|||1)N M MN x x m =-=+.所以||4||3AB MN =,解得m =所以直线AB 的方程为:10x -=或10x +-=.21.已知()ln 1(R)f x x kx k =-+∈,()(e 2)x g x x =-.(1)求()f x 的极值;(2)若()()g x f x ≥,求实数k 的取值范围.【正确答案】(1)答案见解析(2)1k ≥【分析】(1)根据题意,求导得()f x ',然后分0k ≤与0k >讨论,即可得到结果.(2)根据题意,将问题转化为1n 2e l xx k x+≥-+在0x >恒成立,然后构造函数1ln ()e 2xx h x x+=-+,求得其最大值,即可得到结果.【详解】(1)已知1()ln 1,(),0f x x kx f x k x x'=-+=->(),当0k ≤时,()0f x '≥恒成立,()f x 无极值,当0k >时,1()kx f x x -'=,()f x 在10k ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调递增,在1,k ⎛+∞⎫ ⎪⎝⎭单调递减,当1x k =时,()f x 有极大值,1(ln f k k=-,无极小值,综上:当0k ≤时,()f x 无极值;当0k >时,极大值为1()ln f k k=-,无极小值;(2)若()()g x f x ≥,则(e 2)ln 10x x x kx --+-≥在0x >时恒成立,l 2e 1n x x k x +∴≥-+恒成立,令()()221ln ln e e 2,xx x x x h x h x x x '+--=-+=,令2ln e x x x x φ=--(),则21(2)e 0(0)x x x x x xφ'=--+<>(),()x φ在()0+∞,单调递减,又12e 11e 0,(1)e 0e φφ-⎛⎫=->=-< ⎪⎝⎭,由零点存在定理知,存在唯一零点01,1e x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00x φ=,即0001ln 20000000111ln e lne ,ln e e x x x x x x x x x x x -===,,令e (0),()(1)e 0,()x x x x x x x x ωωω'=>=+>()在()0+∞,上单调递增,000011ln(),ln x x x x ωω⎛⎫=∴= ⎪⎝⎭,即00ln x x -=∴当0(0,)x x ∈时,()h x 单调递增,0(,)x x ∈+∞单调递减,()()0000max 0001ln 11e 221x x x h x h x x x x +-==+=-+=,0()1k h x ∴≥=,即k 的取值范围为1k ≥.关键点睛:本题主要考查了用导数研究函数极值问题,难度较难,解答本题的关键在于分离参数,然后构造函数,将问题转化为最值问题.22.在直角坐标系xOy 中,已知曲线1C的参数方程为:1cos x y φφ⎧=⎪⎨⎪=⎩(φ为参数),曲线2C 的参数方程为:sin 2sin cos x ty t t =⎧⎨=+⎩(t 为参数).(1)将曲线12,C C 化为普通方程;(2)若曲线2C 与y 轴相交于,A B ,与x 轴相交于C ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,射线π:(0)6l θρ=≥与曲线2C 相交于P ,求四边形ACBP 的面积.【正确答案】(1)2212y x -=;21y x =+,[1,1]x ∈-(2)1【分析】(1)根据关系2221sin 1cos cos φφφ-=消去曲线1C 的参数可得其普通方程,根据平方关系消去参数t 可得曲线2C 的普通方程,(2)先求点,,,A B C P 的坐标,再求四边形ACBP 面积即可.【详解】(1)曲线1C的参数方程为:1cos x y φφ⎧=⎪⎨⎪=⎩(φ为参数)可得222221cos sin 2cos x y φφφ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(φ为参数)消去参数φ可得:2212y x -=,所以曲线1C 的普通方程为.2212y x -=曲线2C 的参数方程为sin 2sin cos x t y t t =⎧⎨=+⎩(t 为参数)可得22sin cos 12sin cos x t ty t t=⎧⎨=+⎩(t 为参数)消去参数t 可得21y x -=,又因为sin 2[1,1]t ∈-,所以[1,1]x ∈-.所以曲线2C 的普通方程为:21y x =+,[1,1]x ∈-.(2)易得曲线2C 与y 轴交于(0,1)±,与x 轴交于(1,0)-.将射线π:(0)6l θρ=≥化为直角坐标方程.(0)3y x =≥联立()22012y x y x ⎧=≥⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以四边形ACBP 的面积()112ACB ACPC P S S SAB x x =+=+=+所以四边形ACBP的面积为123.设,,x y z 均为正数,且1x y z ++=,证明:(Ⅰ)13xy yz zx ++≤(Ⅱ)22212x y z y z x z x y ++≥+++【正确答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.【分析】(1)先由基本不等式可得222x y z xy yz xz ++≥++,再结合()2x y z ++的展开式即可证明原式成立;(2)利用柯西不等式[]2222()()()()1x y z x y y z x z x y z y z x z x y ⎛⎫+++++++≥++= ⎪+++⎝⎭证明.【详解】证明:(Ⅰ):因为()()()2222222222xy y z x z x y z xy yz xz+++++++=≥++所以22221()2223()x y z x y z xy yz xz xy yz zx =++=+++++≥++故13xy yz zx ++≤,当且仅当x y z ==时“=”成立.(Ⅱ),,x y z 均为正数,由柯西不等式得:2222[()()()]()1x y z x y y z x z x y z y z x z x y ⎛⎫+++++++≥++= ⎪+++⎝⎭即22221x y z y z x z x y ⎛⎫++≥ ⎪+++⎝⎭,故22212x y z y z x z x y ++≥+++,当且仅当x y z ==时“=”成立.本题考查利用基本不等式、柯西不等式等证明不等式,难度一般.证明时,利用整体思想,注意“1”的巧妙代换.。
高考数学精编模拟试题(理)(人教A版)一.选择题(共10小题,满分50分,每小题5分)2.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是().C D.4.(5分)(2014•福建)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()5.(5分)函数的最小正周期是().C6.(5分)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()x x x y=x x7.(5分)设首项为1,公比为的等比数列{a n}的前n项和为S n,则()8.(5分)记max{x,y}=,min{x,y}=,设,为平面向量,则()+||﹣min{|||} min{|+﹣|}min{||||}||﹣||||max{|||﹣|+||9.(5分)四面体的一个顶点为A,从其它顶点与各棱的中点中取3个点,使它们和点A在同一平面上,不同的取10.(5分)已知x,y满足约束条件,当目标函数z=ax+by(a>0,b>0)在该约束条件下取到最22二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)11.(5分)若(x+i)i=﹣1+2i(x∈R),则x=_________.12.(5分)已知0<α<,设函数f(x)=+sinx(x∈[﹣α,α])的最大值为P,最小值为Q,则P+Q=_________.13.(5分)已知椭圆+=1(a>b>0)的中心、右焦点、右顶点及右准线与x轴的交点依次为O、F、G、H,当取得最大值时椭圆的离心率为_________(用数字作答).14.(5分)已知两个不相等的非零向量,,两组向量,,,,和,,,,均由2个和3个排列而成,记S=•+•+•+•+•,S min表示S所有可能取值中的最小值.则下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号).①S有5个不同的值;②若⊥,则S min与||无关;③若∥,则S min与||无关;④若||>4||,则S min>0;⑤若||=2||,S min=8||2,则与的夹角为.三.解答题(共6小题,满分80分)15.(12分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a≠b,c=,cos2A﹣cos2B=sinAcosA ﹣sinBcosB.(Ⅰ)求角C的大小;(Ⅱ)若sinA=,求△ABC的面积.16.(14分)已知数列{a n}中,a1=3,前n和S n=(n+1)(a n+1)﹣1.①求证:数列{a n}是等差数列②求数列{a n}的通项公式③设数列{}的前n项和为T n,是否存在实数M,使得T n≤M对一切正整数n都成立?若存在,求M的最小值,若不存在,试说明理由.2人,求至少有1人的学历为研究生的概率;(Ⅱ)若对全体教师按年龄状况用分层抽样的方法抽取N个人,其中50岁以上的有10人,再从这N个人中随机抽取出1人,此人的年龄在50岁以上的概率为,求N的值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若抽取的N个人中35岁以下的有48人,求x和y的值.18.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°.侧面PAD为正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,G为AD边的中点.(1)求证:BG⊥平面PAD;(2)求三棱锥G﹣CDP的体积;(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF⊥平面ABCD,并证明你的结论.19.(14分)椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.20.(14分)定义域为D的函数f(x),如果对于区间I内(I⊆D)的任意两个数x1、x2都有成立,则称此函数在区间I上是“凸函数”.(1)判断函数f(x)=lgx在R+上是否是“凸函数”,并证明你的结论;(2)如果函数在上是“凸函数”,求实数a的取值范围;(3)对于区间上的“凸函数”f(x),在上任取x1,x2,x3,…,x n.①证明:当n=2k(k∈N*)时,成立;②请再选一个与①不同的且大于1的整数n,证明:也成立.参考答案与试题解析一.选择题(共10小题,满分50分,每小题5分)2.(5分)(2014•江西)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是().C D.4.(5分)(2014•福建)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()5.(5分)(2014•漳州二模)函数的最小正周期是().CT=T=6.(5分)(2014•陕西)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()x x x y=x x选项,导数为选项,导数为选项,导数为选项,导数为7.(5分)(2014•武汉模拟)设首项为1,公比为的等比数列{a n}的前n项和为S n,则()×==3=38.(5分)(2014•浙江)记max{x,y}=,min{x,y}=,设,为平面向量,则()+||﹣min{|||} min{|+﹣|}min{||||}||﹣||||max{|||﹣|+||,平移到同一起点,根据向量加减法的几何意义可知,+和﹣分别表示以为邻边所做平行⊥,则由图形可知,根据勾股定理,结论不成立;,取,min{|+|﹣|}=,显然,不等式不成立;,取,是非零的相等向量,则不等式左边+|﹣}=||=|||,,9.(5分)(2014•岳阳二模)四面体的一个顶点为A,从其它顶点与各棱的中点中取3个点,使它们和点A在同一10.(5分)(2014•山东)已知x,y满足约束条件,当目标函数z=ax+by(a>0,b>0)在该约束2222作可行域如图,,解得:由图可知,当直线2a+b=2.2.二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)11.(5分)(2014•北京)若(x+i)i=﹣1+2i(x∈R),则x=2.12.(5分)(2014•江西模拟)已知0<α<,设函数f(x)=+sinx(x∈[﹣α,α])的最大值为P,最小值为Q,则P+Q=4026.=+sinx=,,可得]⊆,﹣﹣﹣13.(5分)(2014•南宁二模)已知椭圆+=1(a>b>0)的中心、右焦点、右顶点及右准线与x轴的交点依次为O、F、G、H,当取得最大值时椭圆的离心率为(用数字作答).,所以=,最后根据二次函数的性质结合∈,可求出+=1,其中,,∴==﹣()∵当且仅当时,.故答案为:14.(5分)(2014•安徽)已知两个不相等的非零向量,,两组向量,,,,和,,,,均由2个和3个排列而成,记S=•+•+•+•+•,S min表示S所有可能取值中的最小值.则下列命题正确的是②④(写出所有正确命题的编号).①S有5个不同的值;②若⊥,则S min与||无关;③若∥,则S min与||无关;④若||>4||,则S min>0;⑤若||=2||,S min=8||2,则与的夹角为.=++,=•+•+,•++•+•,可判断①+2≥+2|||=++++••++•++•+•,故①+﹣•≥﹣2|||≥⊥|若∥•+|||=4|||cos>﹣4|||>﹣+||=2|||=8=与的夹角为.三.解答题(共6小题,满分80分)15.(12分)(2014•浙江)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a≠b,c=,cos2A﹣cos2B=sinAcosA ﹣sinBcosB.(Ⅰ)求角C的大小;(Ⅱ)若sinA=,求△ABC的面积.=2sinA=,B=sinBcosB∴﹣sin2A sin2Bcos2B=﹣=2,∴A+B=C=.sinA=,C=<>cosA=.由正弦定理可得,,即,∴.sinA=﹣(﹣×=×16.(14分)(2015•惠州模拟)已知数列{a n}中,a1=3,前n和S n=(n+1)(a n+1)﹣1.①求证:数列{a n}是等差数列②求数列{a n}的通项公式③设数列{}的前n项和为T n,是否存在实数M,使得T n≤M对一切正整数n都成立?若存在,求M的最小值,若不存在,试说明理由.(=∴∵(∴时,≥的最小值为2人,求至少有1人的学历为研究生的概率;(Ⅱ)若对全体教师按年龄状况用分层抽样的方法抽取N个人,其中50岁以上的有10人,再从这N个人中随机抽取出1人,此人的年龄在50岁以上的概率为,求N的值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若抽取的N个人中35岁以下的有48人,求x和y的值.人的学历为研究生的概率为)解:依题意,得∴18.(14分)(2014•肇庆二模)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°.侧面PAD为正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,G为AD边的中点.(1)求证:BG⊥平面PAD;(2)求三棱锥G﹣CDP的体积;(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF⊥平面ABCD,并证明你的结论.∴∴19.(14分)(2015•惠州模拟)椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.,∴.,由得(∴=,∴,∴时,,直线过定点20.(14分)(2013•虹口区二模)定义域为D的函数f(x),如果对于区间I内(I⊆D)的任意两个数x1、x2都有成立,则称此函数在区间I上是“凸函数”.(1)判断函数f(x)=lgx在R+上是否是“凸函数”,并证明你的结论;(2)如果函数在上是“凸函数”,求实数a的取值范围;(3)对于区间上的“凸函数”f(x),在上任取x1,x2,x3,…,x n.①证明:当n=2k(k∈N*)时,成立;②请再选一个与①不同的且大于1的整数n,证明:也成立.:答:)对于,均有…,得∵(≥那么,由=,∴,.。