北京市崇文区2021届新高考数学教学质量调研试卷含解析
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北京市崇文区2021届新高考数学最后模拟卷一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合{}2lgsin 9A x y x x ==+-,则()cos22sin f x x x x A =+∈,的值域为( ) A .31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .11,2⎛⎤- ⎥⎝⎦D .2,2⎛⎫⎪⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】先求出集合(]0,3A =,化简()f x =22sin 2sin 1x x -++,令sin x t =(]0,1∈,得()2221g t t t =-++由二次函数的性质即可得值域. 【详解】由2sin 00390x x x >⎧⇒<≤⎨-≥⎩,得(]0,3A = ,()cos22sin f x x x =+=-22sin 2sin 1x x ++,令sin x t =, (]0,3x ∈,(]0,1t ∴∈,所以得()2221g t t t =-++ ,()g t 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ 上递增,在1,12⎛⎫⎪⎝⎭上递减,()1311,22g g ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ,所以()31,2g t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即 ()f x 的值域为31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选A 【点睛】本题考查了二次不等式的解法、二次函数最值的求法,换元法要注意新变量的范围,属于中档题 2.洛书,古称龟书,是阴阳五行术数之源,在古代传说中有神龟出于洛水,其甲壳上心有此图象,结构是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四角黑点为阴数.如图,若从四个阴数和五个阳数中分别随机选取1个数,则其和等于11的概率是( ).A .15B .25C .310D .14【答案】A 【解析】 【分析】基本事件总数4520n =⨯=,利用列举法求出其和等于11包含的基本事件有4个,由此能求出其和等于11的概率. 【详解】解:从四个阴数和五个阳数中分别随机选取1个数, 基本事件总数4520n =⨯=,其和等于11包含的基本事件有:(9,2),(3,8),(7,4),(5,6),共4个,∴其和等于11的概率41205p ==. 故选:A . 【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,属于基础题. 3.函数cos ()cos x xf x x x+=-在[2,2]ππ-的图象大致为A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】因为(0)1f =,所以排除C 、D .当x 从负方向趋近于0时,0cos cos x x x x <+<-,可得0()1<<f x .故选A .4.已知直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点且与其中一条渐近线平行,则双曲线的方程为( )A .221520x y -=B .221205x y -=C .221169x y -= D .221916x y -=【答案】A 【解析】 【分析】根据直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点,得5c =,又和其中一条渐近线平行,得到2b a =,再求双曲线方程. 【详解】因为直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点,所以()5,0F -,所以5c =, 又和其中一条渐近线平行, 所以2b a =,所以25a =,220b =,所以双曲线方程为221520x y -=.故选:A. 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题.5.若x ,y 满足约束条件103020x y x y x +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪+≥⎩,则22x y +的最大值是( )A .92B.2C .13D【答案】C 【解析】 【分析】由已知画出可行域,利用目标函数的几何意义求最大值. 【详解】 解:22xy +表示可行域内的点(,)x y 到坐标原点的距离的平方,画出不等式组表示的可行域,如图,由1020x y x +-=⎧⎨+=⎩解得32y x =⎧⎨=-⎩即()2,3A -点()2,3A -到坐标原点(0,0)的距离最大,即2222()(2)313max x y +=-+=. 故选:C . 【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,属于基础题. 6.已知在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若函数()3222111()324f x x bx a c ac x =+++-存在极值,则角B 的取值范围是( ) A .0,3π⎛⎫⎪⎝⎭B .,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭ C .,3π⎛⎫π⎪⎝⎭D .,6π⎛⎫π⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】求出导函数()f x ',由()0f x '=有不等的两实根,即>0∆可得不等关系,然后由余弦定理可及余弦函数性质可得结论. 【详解】()3222111()324f x x bx a c ac x =+++-,()2221()4f x x bx a c ac '∴=+++-.若()f x 存在极值,则()2221404b ac ac -⨯⨯+->,222a c b ac ∴+-<又2221cos ,cos 22a cb B B ac +-=∴<.又()0,,3B B π∈π∴<<π. 故选:C . 【点睛】本题考查导数与极值,考查余弦定理.掌握极值存在的条件是解题关键. 7.下列函数中,既是奇函数,又是R 上的单调函数的是( ) A .()()ln 1f x x =+B .()1f x x -=C .()()()222,02,0x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-+<⎪⎩D .()()()()2,00,01,02x xx f x x x ⎧<⎪⎪⎪==⎨⎪⎛⎫⎪-> ⎪⎪⎝⎭⎩【答案】C 【解析】 【分析】对选项逐个验证即得答案. 【详解】对于A ,()()()()ln 1ln 1f x x x f x -=-+=+=,()f x ∴是偶函数,故选项A 错误; 对于B ,()11x xf x-==,定义域为{}0x x ≠,在R 上不是单调函数,故选项B 错误; 对于C ,当0x >时,()()()()()2220,222x f x x x x x x x f x -<∴-=--+-=--=-+=-;当0x <时,()()()()()2220,222x f x x x x x x x f x ->∴-=-+-=-=--+=-;又0x =时,()()000f f -=-=.综上,对x ∈R ,都有()()f x f x -=-,()f x ∴是奇函数.又0x ≥时,()()22211f x x x x =+=+-是开口向上的抛物线,对称轴1x =-,()f x ∴在[)0,+∞上单调递增,()f x 是奇函数,()f x ∴在R 上是单调递增函数,故选项C 正确;对于D ,()f x 在(),0-∞上单调递增,在()0,∞+上单调递增,但()()111122f f -=>=-,()f x ∴在R 上不是单调函数,故选项D 错误.故选:C . 【点睛】本题考查函数的基本性质,属于基础题.8.设x ,y 满足约束条件34100640280x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪+-≤⎩,则2z x y =+的最大值是( )A .4B .6C .8D .10【答案】D 【解析】 【分析】作出不等式对应的平面区域,由目标函数的几何意义,通过平移即可求z 的最大值.【详解】作出不等式组的可行域,如图阴影部分,作直线0l :20x y +=在可行域内平移当过点A 时,2z x y =+取得最大值.由34100280x y x y -+≥⎧⎨+-≤⎩得:()2,4A ,max 10z ∴= 故选:D 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法,属于基础题. 9.等比数列{}n a 中,11,28a q ==,则4a 与8a 的等比中项是( ) A .±4 B .4C .14±D .14【答案】A 【解析】 【分析】利用等比数列{}n a 的性质可得2648a a a = ,即可得出.【详解】设4a 与8a 的等比中项是x .由等比数列{}n a 的性质可得2648a a a =,6x a ∴=± .∴4a 与8a 的等比中项561248x a =±=±⨯=±. 故选A . 【点睛】本题考查了等比中项的求法,属于基础题.10.已知函数2()ln f x ax x x =-+有两个不同的极值点1x ,2x ,若不等式()()()12122f x f x x x t+>++有解,则t 的取值范围是( ) A .(,2ln 2)-∞- B .(],2ln 2-∞- C .(,112ln 2)-∞-+ D .(],112ln 2-∞-+【答案】C 【解析】 【分析】先求导得221()ax x f x x -+='(0x >),由于函数()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,转化为方程2210ax x -+=有两个不相等的正实数根,根据∆,12x x +,12x x ⋅,求出a 的取值范围,而()()()12122f x f x x x t +>++有解,通过分裂参数法和构造新函数51()1ln(2)048h a a a a ⎛⎫=---<< ⎪⎝⎭,通过利用导数研究()h a 单调性、最值,即可得出t 的取值范围. 【详解】由题可得:221()ax x f x x-+='(0x >),因为函数2()ln f x ax x x =-+有两个不同的极值点1x ,2x , 所以方程2210ax x -+=有两个不相等的正实数根,于是有1212180,10,210,2a x x a x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=>⎨⎪⎪=>⎪⎩解得108a <<. 若不等式()()()12122f x f x x x t +>++有解, 所以()()()1212max 2t f x f x x x <+-+⎡⎤⎣⎦因为()()()12122f x f x x x +-+()2211122212ln ln 2ax x x ax x x x x =-++-+-+()()()21212121223ln a x x x x x x x x ⎡⎤=+--++⎣⎦51ln(2)4a a=---.设51()1ln(2)048h a a a a ⎛⎫=---<< ⎪⎝⎭, 254()04a h a a -'=>,故()h a 在10,8⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故1()112ln 28h a h ⎛⎫<=-+ ⎪⎝⎭, 所以112ln 2t <-+,所以t 的取值范围是(,112ln 2)-∞-+. 故选:C. 【点睛】本题考查利用导数研究函数单调性、最值来求参数取值范围,以及运用分离参数法和构造函数法,还考查分析和计算能力,有一定的难度. 11.函数()1ln 1y x x=-+的图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】确定函数在定义域内的单调性,计算1x =时的函数值可排除三个选项. 【详解】0x >时,函数为减函数,排除B ,10x -<<时,函数也是减函数,排除D ,又1x =时,1ln 20y =->,排除C ,只有A 可满足. 故选:A. 【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,可通过解析式研究函数的性质,如奇偶性、单调性、对称性等等排除,可通过特殊的函数值,函数值的正负,函数值的变化趋势排除,最后剩下的一个即为正确选项. 12.在菱形ABCD 中,4AC =,2BD =,E ,F 分别为AB ,BC 的中点,则DE DF ⋅=( ) A .134-B .54C .5D .154【答案】B 【解析】 【分析】据题意以菱形对角线交点O 为坐标原点建立平面直角坐标系,用坐标表示出,DE DF ,再根据坐标形式下向量的数量积运算计算出结果. 【详解】设AC 与BD 交于点O ,以O 为原点,BD 的方向为x 轴,CA 的方向为y 轴,建立直角坐标系,则1,12E ⎛⎫-⎪⎝⎭,1,12F ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,(1,0)D ,3,12DE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,3,12DF ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 所以95144DE DF ⋅=-=. 故选:B. 【点睛】本题考查建立平面直角坐标系解决向量的数量积问题,难度一般.长方形、正方形、菱形中的向量数量积问题,如果直接计算较麻烦可考虑用建系的方法求解. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
北京市崇文区2021届新高考数学考前模拟卷(2)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,只有一项是符合题目要求的。
1.《九章算术》有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤;斩末一尺,重二斤,问次一尺各重几何?”意思是:“现在有一根金箠, 长五尺在粗的一端截下一尺,重4斤;在细的一端截下一尺,重2斤,问各尺依次重多少?”按这一问题的颗设,假设金箠由粗到细各尺重量依次成等差数列,则从粗端开始的第二尺的重量是( ) A .73斤 B .72斤 C .52斤 D .3斤【答案】B 【解析】 【分析】依题意,金箠由粗到细各尺重量构成一个等差数列,14a =则52a =,由此利用等差数列性质求出结果. 【详解】设金箠由粗到细各尺重量依次所成得等差数列为{}n a ,设首项14a =,则52a =,∴公差5124151512a a d --===---,2172a a d ∴=+=. 故选B 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.设x 、y 、z 是空间中不同的直线或平面,对下列四种情形:①x 、y 、z 均为直线;②x 、y 是直线,z 是平面;③z 是直线,x 、y 是平面;④x 、y 、z 均为平面.其中使“x z ⊥且y z x y ⊥⇒∥”为真命题的是( ) A .③④ B .①③C .②③D .①②【答案】C 【解析】 【分析】①举反例,如直线x 、y 、z 位于正方体的三条共点棱时②用垂直于同一平面的两直线平行判断.③用垂直于同一直线的两平面平行判断.④举例,如x 、y 、z 位于正方体的三个共点侧面时. 【详解】①当直线x 、y 、z 位于正方体的三条共点棱时,不正确; ②因为垂直于同一平面的两直线平行,正确; ③因为垂直于同一直线的两平面平行,正确; ④如x 、y 、z 位于正方体的三个共点侧面时, 不正确.故选:C. 【点睛】此题考查立体几何中线面关系,选择题一般可通过特殊值法进行排除,属于简单题目.3.在三棱锥D ABC -中,1AB BC CD DA ====,且,,,AB BC CD DA M N ⊥⊥分别是棱BC ,CD 的中点,下面四个结论: ①AC BD ⊥; ②//MN 平面ABD ;③三棱锥A CMN -的体积的最大值为12; ④AD 与BC 一定不垂直.其中所有正确命题的序号是( ) A .①②③ B .②③④C .①④D .①②④【答案】D 【解析】 【分析】①通过证明AC ⊥平面OBD ,证得AC BD ⊥;②通过证明//MN BD ,证得//MN 平面ABD ;③求得三棱锥A CMN -体积的最大值,由此判断③的正确性;④利用反证法证得AD 与BC 一定不垂直. 【详解】设AC 的中点为O ,连接,OB OD ,则AC OB ⊥,AC OD ⊥,又OBOD O =,所以AC ⊥平面OBD ,所以AC BD ⊥,故①正确;因为//MN BD ,所以//MN 平面ABD ,故②正确;当平面DAC 与平面ABC垂直时,A CMN V -最大,最大值为1134A CMN N ACM V V --=⨯==AD 与BC 垂直,又因为AB BC ⊥,所以BC ⊥平面ABD ,所以BC BD ⊥,又BD AC ⊥,所以BD ⊥平面ABC ,所以BD OB ⊥,因为OB OD =,所以显然BD 与OB 不可能垂直,故④正确.故选:D【点睛】本小题主要考查空间线线垂直、线面平行、几何体体积有关命题真假性的判断,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.4.如图,平面四边形ACBD 中,AB BC ⊥,AB DA ⊥,1AB AD ==,2BC =,现将ABD △沿AB 翻折,使点D 移动至点P ,且PA AC ⊥,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为( )A .8πB .6πC .4πD 82【答案】C 【解析】 【分析】由题意可得PA ⊥面ABC ,可知PA BC ⊥,因为AB BC ⊥,则BC ⊥面PAB ,于是BC PB ⊥.由此推出三棱锥P ABC -外接球球心是PC 的中点,进而算出2CP =,外接球半径为1,得出结果. 【详解】解:由DA AB ⊥,翻折后得到PA AB ⊥,又PA AC ⊥, 则PA ⊥面ABC ,可知PA BC ⊥.又因为AB BC ⊥,则BC ⊥面PAB ,于是BC PB ⊥, 因此三棱锥P ABC -外接球球心是PC 的中点.计算可知2CP =,则外接球半径为1,从而外接球表面积为4π.故选:C. 【点睛】本题主要考查简单的几何体、球的表面积等基础知识;考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力及创新意识,属于中档题.5.执行如图所示的程序框图,若输入的3t =,则输出的i =( )A .9B .31C .15D .63【答案】B 【解析】 【分析】根据程序框图中的循环结构的运算,直至满足条件退出循环体,即可得出结果. 【详解】执行程序框3,t =0i =;8,t =1i =;23,t =3i =;68,t =7i =;203,t =15i =;608,t =31i =,满足606t >,退出循环,因此输出31i =, 故选:B. 【点睛】本题考查循环结构输出结果,模拟程序运行是解题的关键,属于基础题. 6.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知23C π=,1c =.当,a b 变化时,若z b a λ=+存在最大值,则正数λ的取值范围为 A .(0,1) B .(0,2) C .1(,2)2D .(1,3)【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 因为23C π=,1c =,所以根据正弦定理可得sin sin sin a b c A B C ===,所以a A =,b B =,所以sin()])sin32z b a B A B B B λλλπ=+==+-=-+])B B φ=+,其中tan φ=,03B π<<, 因为z b a λ=+存在最大值,所以由2,2B k k φπ+=+π∈Z ,可得22,62k k k φπππ+<<π+∈Z ,所以tan φ>>,解得122λ<<,所以正数λ的取值范围为1(,2)2,故选C . 7.若非零实数a 、b 满足23a b =,则下列式子一定正确的是( ) A .b a > B .b a < C .b a < D .b a >【答案】C 【解析】 【分析】令23a b t ==,则0t >,1t ≠,将指数式化成对数式得a 、b 后,然后取绝对值作差比较可得. 【详解】令23abt ==,则0t >,1t ≠,2lg log lg 2t a t ∴==,3lg log lg 3tb t ==, ()lg lg lg lg 3lg 20lg 2lg 3lg 2lg 3t t t a b -∴-=-=>⋅,因此,a b >.故选:C. 【点睛】本题考查了利用作差法比较大小,同时也考查了指数式与对数式的转化,考查推理能力,属于中等题. 8.已知角α的终边经过点P(00sin 47,cos 47),则sin(013α-)= A .12B.C .12-D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可得三角函数的定义可知:22cos 47sin cos 47sin 47cos 47α==+,22sin 47cos sin 47sin 47cos 47α==+,则: ()()sin 13sin cos13cos sin13cos 47cos13sin 47sin131cos 4713cos 60.2ααα-=-=-=+==本题选择A 选项.9.已知定义在[)0,+∞上的函数()f x 满足1()(2)2f x f x =+,且当[)0,2x ∈时,2()2f x x x =-+.设()f x 在[)22,2n n -上的最大值为n a (*n N ∈),且数列{}n a 的前n 项的和为n S .若对于任意正整数n 不等式()129n k S n +≥-恒成立,则实数k 的取值范围为( ) A .[)0,+∞ B .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .3,64⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .7,64⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】 C 【解析】 【分析】由已知先求出1max ()2n f x -=,即12n n a ,进一步可得21n n S =-,再将所求问题转化为292nn k -≥对于任意正整数n 恒成立,设n c =292nn -,只需找到数列{}n c 的最大值即可. 【详解】当222n x n -≤<时,则0222x n ≤+-<,(22)(22)(2)f x n x n x n +-=-+--, 所以,11()2[2(1)]2n n f x f x n --=--=-(22)(2)x n x n +--,显然当21x n =-时,1max ()2n f x -=,故12n na ,1(12)2112n n n S ⨯-==--,若对于任意正整数n 不等式()129n k S n +≥-恒成立,即229n k n ≥-对于任意正整数n 恒成立,即292nn k -≥对于任 意正整数n 恒成立,设n c =292n n -,111122n nn n c c ++--=,令111202n n +->,解得112n <, 令111202n n +-<,解得112n >,考虑到*n N ∈,故有当5n ≤时,{}n c 单调递增, 当6n ≥时,有{}n c 单调递减,故数列{}n c 的最大值为6633264c ==,所以364k ≥. 故选:C. 【点睛】本题考查数列中的不等式恒成立问题,涉及到求函数解析、等比数列前n 项和、数列单调性的判断等知识,是一道较为综合的数列题.10.设()ln f x x =,若函数()()g x f x ax =-在区间()20,e上有三个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .211,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .222,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .221,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】令()()0g x f x ax =-=,可得()f x ax =.在坐标系内画出函数()ln f x x =的图象(如图所示).当1x >时,()ln f x x =.由ln y x =得1y x'=. 设过原点的直线y ax =与函数y x ln =的图象切于点00(,ln )A x x ,则有000ln 1x ax a x =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得01x e a e =⎧⎪⎨=⎪⎩. 所以当直线y ax =与函数y x ln =的图象切时1a e=. 又当直线y ax =经过点()2B ,2e 时,有22a e =⋅,解得22a e =.结合图象可得当直线y ax =与函数()ln f x x =的图象有3个交点时,实数a 的取值范围是221,e e ⎛⎫⎪⎝⎭. 即函数()()g x f x ax =-在区间()20,e上有三个零点时,实数a 的取值范围是221,e e ⎛⎫⎪⎝⎭.选D.点睛:已知函数零点的个数(方程根的个数)求参数值(取值范围)的方法 (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解,对于一些比较复杂的函数的零点问题常用此方法求解. 11.若,x y 满足约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .10B .8C .5D .3【答案】D 【解析】 【分析】画出可行域,将2z x y =+化为122zy x =-+,通过平移12y x =-即可判断出最优解,代入到目标函数,即可求出最值. 【详解】 解:由约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩作出可行域如图,化目标函数2z x y +=为直线方程的斜截式,122zy x =-+.由图可知 当直线122zy x =-+过()3,0A 时,直线在y 轴上的截距最大,z 有最大值为3. 故选:D. 【点睛】本题考查了线性规划问题.一般第一步画出可行域,然后将目标函数转化为y ax bz =+ 的形式,在可行域内通过平移y ax =找到最优解,将最优解带回到目标函数即可求出最值.注意画可行域时,边界线的虚实问题. 12.已知直线y=k(x+1)(k>0)与抛物线C 2:4y x =相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,若|FA|=2|FB|,则|FA| =( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】C 【解析】 【分析】方法一:设(1,0)P -,利用抛物线的定义判断出B 是AP 的中点,结合等腰三角形的性质求得B 点的横坐标,根据抛物线的定义求得||FB ,进而求得FA .方法二:设出,A B 两点的横坐标,A B x x ,由抛物线的定义,结合||2||FA FB =求得,A B x x 的关系式,联立直线()1y k x =+的方程和抛物线方程,写出韦达定理,由此求得A x ,进而求得FA . 【详解】方法一:由题意得抛物线24y x =的准线方程为:1l x =-,直线(1)y k x =+恒过定点(1,0)P -,过,A B 分别作AM l ⊥于M ,BN l ⊥于N ,连接OB ,由||2||FA FB =,则||2||AM BN =,所以点B 为AP 的中点,又点O 是PF 的中点, 则1||||2OB AF =,所以||||OB BF =,又||1OF = 所以由等腰三角形三线合一得点B 的横坐标为12, 所以13||122FB =+=,所以||2||3FA FB ==.方法二:抛物线24y x =的准线方程为:1l x =-,直线(1)y k x =+ 由题意设,A B 两点横坐标分别为,(,)0A B A B x x x x >, 则由抛物线定义得||1,||1A B FA x FB x =+=+又||2||,12(1)21A B A B FA FB x x x x =∴+=+⇒=+ ①222224(24)01(1)A B y xk x k x k x x y k x ⎧=⇒+-+=⇒⋅=⎨=+⎩ ② 由①②得220,2,||13A A A A x x x FA x --=∴==+=.故选:C 【点睛】本小题主要考查抛物线的定义,考查直线和抛物线的位置关系,属于中档题. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
北京市崇文区2021届新高考数学模拟试题一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.在ABC ∆中,点D 是线段BC 上任意一点,2AM AD =,BM AB AC λμ=+,则λμ+=( ) A .12- B .-2 C .12 D .2 【答案】A【解析】【分析】设BD k BC =,用,AB AC 表示出BM ,求出,λμ的值即可得出答案. 【详解】设BD k BC k AC k AB ==-由2AM AD =()112222k k BM BA BD AB AC AB ∴=+=-+- 1222k k AB AC ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭, 1,222k k λμ∴=--=, 12λμ∴+=-. 故选:A【点睛】本题考查了向量加法、减法以及数乘运算,需掌握向量加法的三角形法则以及向量减法的几何意义,属于基础题.2.正三棱锥底面边长为3,侧棱与底面成60︒角,则正三棱锥的外接球的体积为( ) A .4πB .16πC .163πD .323π 【答案】D【解析】【分析】由侧棱与底面所成角及底面边长求得正棱锥的高,再利用勾股定理求得球半径后可得球体积.【详解】如图,正三棱锥A BCD -中,M 是底面BCD ∆的中心,则AM 是正棱锥的高,ABM ∠是侧棱与底面所成的角,即ABM ∠=60°,由底面边长为3得23333BM =⨯=, ∴tan 60333AM BM =︒=⨯=.正三棱锥A BCD -外接球球心O 必在AM 上,设球半径为R ,则由222BO OM BM =+得222(3)(3)R R =-+,解得2R =,∴3344322333V R πππ==⨯=. 故选:D .【点睛】本题考查球体积,考查正三棱锥与外接球的关系.掌握正棱锥性质是解题关键.3.抛掷一枚质地均匀的硬币,每次正反面出现的概率相同,连续抛掷5次,至少连续出现3次正面朝上的概率是( )A .14B .13C .532D .316【答案】A【解析】【分析】首先求出样本空间样本点为5232=个,再利用分类计数原理求出三个正面向上为连续的3个“1”的样本点个数,再求出重复数量,可得事件的样本点数,根据古典概型的概率计算公式即可求解.【详解】样本空间样本点为5232=个,具体分析如下:记正面向上为1,反面向上为0,三个正面向上为连续的3个“1”,有以下3种位置1__ __,__1__,__ __1.剩下2个空位可是0或1,这三种排列的所有可能分别都是224⨯=,但合并计算时会有重复,重复数量为224+=,事件的样本点数为:444228++--=个.故不同的样本点数为8个,81324=. 故选:A【点睛】本题考查了分类计数原理与分步计数原理,古典概型的概率计算公式,属于基础题4.若直线20x y m ++=与圆222230x x y y ++--=相交所得弦长为25,则m =( ) A .1B .2C .5D .3【答案】A【解析】【分析】将圆的方程化简成标准方程,再根据垂径定理求解即可.【详解】圆222230x x y y ++--=的标准方程22(1)(1)5x y ++-=,圆心坐标为(1,1)-,半径为5,因为直线20x y m ++=与圆222230x x y y ++--=相交所得弦长为25,所以直线20x y m ++=过圆心,得2(1)10m ⨯-++=,即1m =.故选:A【点睛】本题考查了根据垂径定理求解直线中参数的方法,属于基础题.5.为了贯彻落实党中央精准扶贫决策,某市将其低收入家庭的基本情况经过统计绘制如图,其中各项统计不重复.若该市老年低收入家庭共有900户,则下列说法错误的是( )A .该市总有 15000 户低收入家庭B .在该市从业人员中,低收入家庭共有1800户C .在该市无业人员中,低收入家庭有4350户D .在该市大于18岁在读学生中,低收入家庭有 800 户【答案】D【解析】【分析】根据给出的统计图表,对选项进行逐一判断,即可得到正确答案.【详解】解:由题意知,该市老年低收入家庭共有900户,所占比例为6%,则该市总有低收入家庭900÷6%=15000(户),A 正确,该市从业人员中,低收入家庭共有15000×12%=1800(户),B 正确,该市无业人员中,低收入家庭有15000×29%%=4350(户),C 正确,该市大于18 岁在读学生中,低收入家庭有15000×4%=600(户),D 错误.故选:D.【点睛】本题主要考查对统计图表的认识和分析,这类题要认真分析图表的内容,读懂图表反映出的信息是解题的关键,属于基础题.6.设x ∈R ,则“|1|2x -< “是“2x x <”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必条件 【答案】B【解析】【分析】解出两个不等式的解集,根据充分条件和必要条件的定义,即可得到本题答案.【详解】由|1|2x -<,得13x ,又由2x x <,得01x <<,因为集合{|01}{|13}x x x x <<⊂-<<,所以“|1|2x -<”是“2x x <”的必要不充分条件.故选:B【点睛】本题主要考查必要不充分条件的判断,其中涉及到绝对值不等式和一元二次不等式的解法.7.在平面直角坐标系中,若不等式组44021005220x y x y x y -+≤⎧⎪+-≤⎨⎪-+≥⎩所表示的平面区域内存在点()00,x y ,使不等式0010x my ++≤成立,则实数m 的取值范围为( )A .5(,]2-∞-B .1(,]2-∞-C .[4,)+∞D .(,4]-∞-【答案】B【解析】【分析】 依据线性约束条件画出可行域,目标函数0010x my ++≤恒过()1,0D -,再分别讨论m 的正负进一步确定目标函数与可行域的基本关系,即可求解【详解】作出不等式对应的平面区域,如图所示:其中()2,6A ,直线10x my ++=过定点()1,0D -,当0m =时,不等式10x +≤表示直线10x +=及其左边的区域,不满足题意;当0m >时,直线10x my ++=的斜率10m -<,不等式10x my ++≤表示直线10x my ++=下方的区域,不满足题意;当0m <时,直线10x my ++=的斜率10m ->,不等式10x my ++≤表示直线10x my ++=上方的区域,要使不等式组所表示的平面区域内存在点()00,x y ,使不等式0010x my ++≤成立,只需直线10x my ++=的斜率12AD k m -≤=,解得12m ≤-.综上可得实数m 的取值范围为1(,]2-∞-,故选:B.【点睛】 本题考查由目标函数有解求解参数取值范围问题,分类讨论与数形结合思想,属于中档题8.若平面向量,,a b c ,满足||2,||4,4,||3a b a b c a b ==⋅=-+=,则||c b -的最大值为( ) A .523B .523C .2133D .2133【答案】C【解析】【分析】可根据题意把要求的向量重新组合成已知向量的表达,利用向量数量积的性质,化简为三角函数最值.【详解】由题意可得:()(2)c b c a b a b -=-++-,2222|2|(2)||4||444164452a b a b a b a b -=-=+⋅-⋅=+⨯-⨯=|2|213a b ∴-=,2222||()[()(2)]|()(2)|c b c b c a b a b c a b a b ∴-=-=-++-=-++-22|||2|2|||2|cos ,2c a b a b c a b a b c a b a b =-++-+⋅-+⋅-⋅<-++>3522cos ,2c a b a b =++<-++>55cos ,2c a b a b =+<-++>55439+2554395223+=+⨯=,故选:C【点睛】本题主要考查根据已知向量的模求未知向量的模的方法技巧,把要求的向量重新组合成已知向量的表达是本题的关键点.本题属中档题.9.已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不超过x 的最大正整数,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的值域是[]0,1B .()f x 是奇函数C .()f x 是周期函数D .()f x 是增函数 【答案】C【解析】【分析】根据[]x 表示不超过x 的最大正整数,可构建函数图象,即可分别判断值域、奇偶性、周期性、单调性,进而下结论.【详解】由[]x 表示不超过x 的最大正整数,其函数图象为选项A ,函数()[)0,1f x ∈,故错误;选项B ,函数()f x 为非奇非偶函数,故错误;选项C ,函数()f x 是以1为周期的周期函数,故正确;选项D ,函数()f x 在区间[)[)[)0,1,1,2,2,3上是增函数,但在整个定义域范围上不具备单调性,故错误.故选:C【点睛】本题考查对题干[]x 的理解,属于函数新定义问题,可作出图象分析性质,属于较难题.10.已知函数()ln ln(3)f x x x =+-,则( )A .函数()f x 在()0,3上单调递增B .函数()f x 在()0,3上单调递减C .函数()f x 图像关于32x =对称 D .函数()f x 图像关于3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭对称 【答案】C【解析】【分析】依题意可得(3)()f x f x -=,即函数图像关于32x =对称,再求出函数的导函数,即可判断函数的单调性;【详解】解:由(3)ln(3)ln[3(3)]ln(3)ln ()f x x x x x f x -=-+--=-+=, (3)()f x f x ∴-=,所以函数图像关于32x =对称, 又1123()3(3)x f x x x x x -'=-=--,()f x 在()0,3上不单调. 故正确的只有C ,故选:C【点睛】本题考查函数的对称性的判定,利用导数判断函数的单调性,属于基础题.11.本次模拟考试结束后,班级要排一张语文、数学、英语、物理、化学、生物六科试卷讲评顺序表,若化学排在生物前面,数学与物理不相邻且都不排在最后,则不同的排表方法共有( )A .72种B .144种C .288种D .360种【答案】B【解析】【分析】利用分步计数原理结合排列求解即可【详解】第一步排语文,英语,化学,生物4种,且化学排在生物前面,有2412A =种排法;第二步将数学和物理插入前4科除最后位置外的4个空挡中的2个,有2412A =种排法,所以不同的排表方法共有1212144⨯=种.选B .【点睛】本题考查排列的应用,不相邻采用插空法求解,准确分步是关键,是基础题12.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,D 是AB 的中点,若1CD =,且1sin 2a b A ⎛⎫- ⎪⎝⎭()()sin sin c b C B =+-,则ABC 面积的最大值是( )A .5B .15CD 【答案】A【解析】【分析】 根据正弦定理可得()()12a b a c b c b ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,求出cos C ,根据平方关系求出sin C .由2CD CA CB =+两端平方,求ab 的最大值,根据三角形面积公式in 12s S ab C =,求出ABC 面积的最大值. 【详解】 ABC 中,()()1sin sin sin 2a b A c b C B ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭, 由正弦定理可得()()12a b a c b c b ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,整理得22212c a b ab =+-,由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,得()1cos ,0,,sin 4C C C π=∈=D 是AB 的中点,且1CD =,()()222,2CD CA CB CDCA CB ∴=+∴=+,即22242CD CA CB CA CB =++, 即222211542cos 2222b a ba C a b ab ab ab ab =++=++≥+=, 85ab ∴≤,当且仅当a b =时,等号成立. ABC ∴的面积118sin 225S ab C =≤⨯ 所以ABC故选:A .【点睛】本题考查正、余弦定理、不等式、三角形面积公式和向量的数量积运算,属于中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
北京市崇文区2021届新高考数学第三次押题试卷一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.设()f x 是定义在实数集R 上的函数,满足条件()1y f x =+是偶函数,且当1x ≥时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()3log 2a f =,b f ⎛=- ⎝,()3c f =的大小关系是( ) A .a b c >> B .b c a >>C .b a c >>D .c b a >>【答案】C 【解析】∵y=f (x+1)是偶函数,∴f (-x+1)=f (x+1),即函数f (x )关于x=1对称.∵当x≥1时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为减函数,∵f (log 32)=f (2-log 32)= f (923log )且12-=34,log 34<923log <3,∴b >a >c , 故选C2.已知三棱锥D ABC -的体积为2,ABC 是边长为2的等边三角形,且三棱锥D ABC -的外接球的球心O 恰好是CD 中点,则球O 的表面积为( ) A .523πB .403πC .253πD .24π【答案】A 【解析】 【分析】根据O 是CD 中点这一条件,将棱锥的高转化为球心到平面的距离,即可用勾股定理求解. 【详解】解:设D 点到平面ABC 的距离为h ,因为O 是CD 中点,所以O 到平面ABC 的距离为2h ,三棱锥D ABC -的体积11122sin602332ABC V S h h ︒==⋅⨯⨯⋅⨯⋅=,解得2h =,作OO '⊥平面ABC ,垂足O '为ABC 的外心,所以3CO '=,且2h OO '==,所以在Rt CO O '中,OC ==,此为球的半径, 213524433S R πππ∴==⋅=. 故选:A.【点睛】本题考查球的表面积,考查点到平面的距离,属于中档题.3.设变量,x y 满足约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则目标函数2z x y =+的最大值是( )A .7B .5C .3D .2【答案】B 【解析】 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,表示的可行域,如图,由20 2390x y x y +-=⎧⎨--=⎩可得31x y =⎧⎨=-⎩, 将2z x y =+变形为2y x z =-+, 平移直线2y x z =-+,由图可知当直2y x z =-+经过点()3,1-时, 直线在y 轴上的截距最大, z 最大值为2315z =⨯-=,故选B.【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.4.已知函数2,()5,x x x a f x x x a⎧-≤=⎨->⎩(0a >),若函数()()4g x f x x =-有三个零点,则a 的取值范围是( ) A .(0,1)[5,)+∞ B .6(0,)[5,)5+∞C .(1,5]D .6(,5]5【答案】A 【解析】 【分析】分段求解函数零点,数形结合,分类讨论即可求得结果. 【详解】作出2y x x =-和5y x =-,4y x =的图像如下所示:函数()()4g x f x x =-有三个零点, 等价于()y f x =与4y x =有三个交点, 又因为0a >,且由图可知,当0x ≤时()y f x =与4y x =有两个交点,A O , 故只需当0x >时,()y f x =与4y x =有一个交点即可. 若当0x >时,()0,1a ∈时,显然y =y (y )与y =4|y |有一个交点y ,故满足题意; 1a =时,显然y =y (y )与y =4|y |没有交点,故不满足题意;()1,5a ∈时,显然y =y (y )与y =4|y |也没有交点,故不满足题意; [)5,a ∈+∞时,显然()y f x =与4y x =有一个交点C ,故满足题意.综上所述,要满足题意,只需a ∈(0,1)[5,)+∞.故选:A. 【点睛】本题考查由函数零点的个数求参数范围,属中档题.5.设i 为虚数单位,若复数(1)22z i i -=+,则复数z 等于( ) A .2i - B .2iC .1i -+D .0【答案】B 【解析】 【分析】根据复数除法的运算法则,即可求解. 【详解】22(1)22,21iz i i z i i+-=+==-. 故选:B. 【点睛】本题考查复数的代数运算,属于基础题. 6.()()()()()*121311x x x nx n N +++⋅⋅⋅+∈的展开式中x 的一次项系数为( )A .3n C B .21n C +C .1n n C -D .3112n C + 【答案】B 【解析】 【分析】根据多项式乘法法则得出x 的一次项系数,然后由等差数列的前n 项和公式和组合数公式得出结论. 【详解】由题意展开式中x 的一次项系数为21(1)122n n n n C +++++==. 故选:B . 【点睛】本题考查二项式定理的应用,应用多项式乘法法则可得展开式中某项系数.同时本题考查了组合数公式.7.函数()f x 的图象如图所示,则它的解析式可能是( )A .()212xx f x -= B .()()21xf x x =-C .()ln f x x =D .()1xf x xe =-【答案】B 【解析】 【分析】根据定义域排除C ,求出()1f 的值,可以排除D ,考虑()100f -排除A . 【详解】根据函数图象得定义域为R ,所以C 不合题意;D 选项,计算()11f e =-,不符合函数图象;对于A 选项, ()10010099992f -=⨯与函数图象不一致;B 选项符合函数图象特征.故选:B 【点睛】此题考查根据函数图象选择合适的解析式,主要利用函数性质分析,常见方法为排除法.8.已知点P 在椭圆τ:2222x y a b+=1(a>b>0)上,点P 在第一象限,点P 关于原点O 的对称点为A ,点P关于x 轴的对称点为Q ,设34PD PQ =,直线AD 与椭圆τ的另一个交点为B ,若PA ⊥PB ,则椭圆τ的离心率e=( ) A .12B .2 C .32D .33【答案】C 【解析】 【分析】设()11,P x y ,则()11,A x y --,()11,Q x y -,11,2y D x ⎛⎫-⎪⎝⎭,设()22,B x y ,根据PA PB ⊥化简得到2234a c =,得到答案.【详解】设()11,P x y ,则()11,A x y --,()11,Q x y -,34PD PQ =,则11,2y D x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,设()22,B x y ,则22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得到:()()()()1212121222x x x x y y y y a b +-+-=-,2121221212PBy y x x b k x x a y y -+==-⋅-+,AD AB k k =,即1121124y y y x x x +=+,()1211124PA y y y k x x x +==+, PA PB ⊥,故1PA PBk k ⋅=-,即2241b a -=-,故2234a c =,故3e =.故选:C . 【点睛】本题考查了椭圆的离心率,意在考查学生的计算能力和转化能力.9.蒙特卡洛算法是以概率和统计的理论、方法为基础的一种计算方法,将所求解的问题同一定的概率模型相联系;用均匀投点实现统计模拟和抽样,以获得问题的近似解,故又称统计模拟法或统计实验法.现向一边长为2a 的正方形模型内均匀投点,落入阴影部分的概率为p ,则圆周率π≈( )A .42p +B .41p +C .64p -D .43p +【答案】A 【解析】 【分析】计算出黑色部分的面积与总面积的比,即可得解. 【详解】由2222244S a a p S a ππ--===阴正,∴42p π=+. 故选:A 【点睛】本题考查了面积型几何概型的概率的计算,属于基础题. 10.正项等比数列{}n a 中的1a 、4039a 是函数()3214633f x x x x =-+-的极值点,则2020a =( )A .1-B .1CD .2【答案】B 【解析】 【分析】根据可导函数在极值点处的导数值为0,得出140396a a =,再由等比数列的性质可得. 【详解】解:依题意1a 、4039a 是函数()3214633f x x x x =-+-的极值点,也就是()2860f x x x '=-+=的两个根∴140396a a =又{}n a 是正项等比数列,所以2020a ==∴20201a ==.故选:B 【点睛】本题主要考查了等比数列下标和性质以应用,属于中档题.11.正三棱锥底面边长为3,侧棱与底面成60︒角,则正三棱锥的外接球的体积为( ) A .4π B .16πC .163πD .323π【答案】D 【解析】 【分析】由侧棱与底面所成角及底面边长求得正棱锥的高,再利用勾股定理求得球半径后可得球体积. 【详解】如图,正三棱锥A BCD -中,M 是底面BCD ∆的中心,则AM 是正棱锥的高,ABM ∠是侧棱与底面所成的角,即ABM ∠=60°,由底面边长为3得232BM =⨯=,∴tan 603AM BM =︒==.正三棱锥A BCD -外接球球心O 必在AM 上,设球半径为R ,则由222BO OM BM =+得222(3)R R =-+,解得2R =,∴3344322333V R πππ==⨯=. 故选:D .【点睛】本题考查球体积,考查正三棱锥与外接球的关系.掌握正棱锥性质是解题关键.12.抛物线()220y px p =>的准线与x 轴的交点为点C ,过点C 作直线l 与抛物线交于A 、B 两点,使得A 是BC 的中点,则直线l 的斜率为( ) A .13± B .22C .±1D .3±【答案】B 【解析】 【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为2px my =-,由题意得出212y y =,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合212y y =可求得m 的值,由此可得出直线l 的斜率. 【详解】由题意可知点,02p C ⎛⎫-⎪⎝⎭,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为2p x my =-, 由于点A 是BC 的中点,则212y y =, 将直线l 的方程与抛物线的方程联立得222p x my y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩,整理得2220y mpy p -+=,由韦达定理得12132y y y mp +==,得123mp y =,2222121829m p y y y p ===,解得324m =±, 因此,直线l 的斜率为1223m =±. 故选:B.【点睛】本题考查直线斜率的求解,考查直线与抛物线的综合问题,涉及韦达定理设而不求法的应用,考查运算求解能力,属于中等题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
北京市崇文区2021届新高考适应性测试卷数学试题(3)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,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示的“数字塔”有以下规律:每一层最左与最右的数字均为2,除此之外每个数字均为其两肩的数字之积,则该“数字塔”前10层的所有数字之积最接近()lg 20.3≈( )A .30010B .40010C .50010D .60010【答案】A 【解析】 【分析】结合所给数字特征,我们可将每层数字表示成2的指数的形式,观察可知,每层指数的和成等比数列分布,结合等比数列前n 项和公式和对数恒等式即可求解 【详解】如图,将数字塔中的数写成指数形式,可发现其指数恰好构成“杨辉三角”,前10层的指数之和为29101222211023+++⋅⋅⋅+=-=,所以原数字塔中前10层所有数字之积为10231023lg230021010=≈.故选:A 【点睛】本题考查与“杨辉三角”有关的规律求解问题,逻辑推理,等比数列前n 项和公式应用,属于中档题 2.设复数z 满足12z zz +=+,z 在复平面内对应的点的坐标为(),x y 则( ) A .221x y =+ B .221y x =+ C .221x y =- D .221y x =-【答案】B 【解析】 【分析】根据共轭复数定义及复数模的求法,代入化简即可求解.【详解】z 在复平面内对应的点的坐标为(),x y ,则z x yi =+,z x yi =-,∵12z zz +=+,1x =+, 解得221y x =+. 故选:B. 【点睛】本题考查复数对应点坐标的几何意义,复数模的求法及共轭复数的概念,属于基础题.3.过椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点F 的直线过C 的上顶点B ,且与椭圆C 相交于另一点A ,点A 在y 轴上的射影为A ',若34FO AA =',O 是坐标原点,则椭圆C 的离心率为( ) A.2B.3C .12D.2【答案】D 【解析】 【分析】求得点B 的坐标,由34FO AA =',得出3BF FA =,利用向量的坐标运算得出点A 的坐标,代入椭圆C 的方程,可得出关于a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率. 【详解】由题意可得()0,B b 、(),0F c -.由34FO AA =',得34BF BA =,则31BF FA =,即3BF FA =. 而(),BF c b =--,所以,33cb FA ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所以点4,33b A c ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.因为点4,33b A c ⎛⎫-- ⎪⎝⎭在椭圆2222:1x yC a b+=上,则22224331b c a b ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=, 整理可得2216899c a ⋅=,所以22212c e a ==,所以e =.即椭圆C 的离心率为22故选:D. 【点睛】本题考查椭圆离心率的求解,解答的关键就是要得出a 、b 、c 的齐次等式,充分利用点A 在椭圆上这一条件,围绕求点A 的坐标来求解,考查计算能力,属于中等题.4.如图,已知直线:l ()()10y k x k =+>与抛物线2:4C y x =相交于A ,B 两点,且A 、B 两点在抛物线准线上的投影分别是M ,N ,若2AM BN =,则k 的值是( )A .13B .23C .23D .2【答案】C 【解析】 【分析】直线()()10y k x k =+>恒过定点()10P -,,由此推导出12OB AF =,由此能求出点B 的坐标,从而能求出k 的值. 【详解】设抛物线2:4C y x =的准线为:1l x =-,直线()()10y k x k =+>恒过定点()10P -,, 如图过A 、B 分别作AM l ⊥于M ,BN l ⊥于N , 由2AM BN =,则2FA FB =, 点B 为AP 的中点、连接OB ,则12OB AF =, ∴OB BF =,点B 的横坐标为12, ∴点B 的坐标为122B ⎛ ⎝,把122B ⎛ ⎝代入直线()()10y k x k =+>,解得223k=,故选:C.【点睛】本题考查直线与圆锥曲线中参数的求法,考查抛物线的性质,是中档题,解题时要注意等价转化思想的合理运用,属于中档题.5.若x,y满足约束条件x0x+y-30z2x-2y0x y≥⎧⎪≥=+⎨⎪≤⎩,则的取值范围是A.[0,6] B.[0,4] C.[6, +∞)D.[4, +∞)【答案】D【解析】解:x 、y满足约束条件,表示的可行域如图:目标函数z=x+2y经过C点时,函数取得最小值,由解得C(2,1),目标函数的最小值为:4目标函数的范围是[4,+∞).故选D.6.已知a,b,Rc∈,a b c>>,0a b c++=.若实数x,y满足不等式组4xx ybx ay c≥⎧⎪+≤⎨⎪++≥⎩,则目标函数2z x y=+()A .有最大值,无最小值B .有最大值,有最小值C .无最大值,有最小值D .无最大值,无最小值【答案】B 【解析】 【分析】判断直线0bx ay c ++=与纵轴交点的位置,画出可行解域,即可判断出目标函数的最值情况. 【详解】由0a b c ++=,a b c >>,所以可得0,0a c ><.1112,22222c c c ca b a a c b c a c c a a a a>⇒>--⇒>->⇒-->⇒<-∴-<<-⇒<-<, 所以由0b cbx ay c y x a a++=⇒=--,因此该直线在纵轴的截距为正,但是斜率有两种可能,因此可行解域如下图所示:由此可以判断该目标函数一定有最大值和最小值. 故选:B 【点睛】本题考查了目标函数最值是否存在问题,考查了数形结合思想,考查了不等式的性质应用. 7.已知集合M ={y |y =,x >0},N ={x |y =lg (2x -)},则M∩N 为( )A .(1,+∞)B .(1,2)C .[2,+∞)D .[1,+∞)【答案】B 【解析】,,∴.故选.8.已知函数2()(2)g x f x x =+为奇函数,且(2)3f =,则(2)f -=( ) A .2 B .5 C .1 D .3【答案】B 【解析】 【分析】由函数2()(2)g x f x x =+为奇函数,则有(1)(1)0(2)1(2)10g g f f -+=⇒-+++=,代入已知即可求得.【详解】(1)(1)0(2)1(2)10(2)5g g f f f -+=⇒-+++=⇒-=-.故选:B . 【点睛】本题考查奇偶性在抽象函数中的应用,考查学生分析问题的能力,难度较易. 9.已知(,)a bi a b R +∈是11ii +-的共轭复数,则a b +=( ) A .1- B .12- C .12D .1【答案】A 【解析】 【分析】先利用复数的除法运算法则求出11ii+-的值,再利用共轭复数的定义求出a+bi ,从而确定a ,b 的值,求出a+b . 【详解】()()21(1)21112i i ii i i ++===-+-i , ∴a+bi =﹣i , ∴a =0,b =﹣1, ∴a+b =﹣1, 故选:A . 【点睛】本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,考查了共轭复数的概念,是基础题.10.()()52122x x --的展开式中8x的项的系数为( )A .120B .80C .60D .40【答案】A 【解析】 【分析】化简得到()()()()555212222222x x x x x =⋅-----,再利用二项式定理展开得到答案.【详解】()()()()555212222222xx xx x =⋅-----展开式中8x 的项为()()232332552C 22C 221208x xx x---=⨯. 故选:A 【点睛】本题考查了二项式定理,意在考查学生的计算能力.11.某个小区住户共200户,为调查小区居民的7月份用水量,用分层抽样的方法抽取了50户进行调查,得到本月的用水量(单位:m 3)的频率分布直方图如图所示,则小区内用水量超过15 m 3的住户的户数为( )A .10B .50C .60D .140【答案】C 【解析】从频率分布直方图可知,用水量超过15m³的住户的频率为(0.050.01)50.3+⨯=,即分层抽样的50户中有0.3×50=15户住户的用水量超过15立方米 所以小区内用水量超过15立方米的住户户数为152006050⨯=,故选C 12.已知空间两不同直线m 、n ,两不同平面α,β,下列命题正确的是( ) A .若m α且n α,则m n B .若m β⊥且m n ⊥,则n βC .若m α⊥且m β,则αβ⊥D .若m 不垂直于α,且n ⊂α,则m 不垂直于n【答案】C 【解析】因答案A 中的直线m n ,可以异面或相交,故不正确;答案B 中的直线n ⊂β也成立,故不正确;答案C 中的直线m 可以平移到平面β中,所以由面面垂直的判定定理可知两平面αβ,互相垂直,是正确的;答案D 中直线m 也有可能垂直于直线n ,故不正确.应选答案C . 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
北京市崇文区2021届新高考二诊数学试题一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.2-31ii =+( ) A .15-22i B .15--22iC .15+22i D .15-+22i 【答案】B 【解析】 【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简得答案. 【详解】()()()()231231515111222i i i i z i i i i -----====--++-.故选B . 【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.2.10212x ⎛ ⎝的展开式中有理项有( ) A .3项 B .4项C .5项D .7项【答案】B 【解析】 【分析】由二项展开式定理求出通项,求出x 的指数为整数时r 的个数,即可求解. 【详解】720103110(1)2r r r rr T C x--+=-,010r ≤≤,当0r =,3,6,9时,1r T +为有理项,共4项. 故选:B. 【点睛】本题考查二项展开式项的特征,熟练掌握二项展开式的通项公式是解题的关键,属于基础题. 3.已知函数()()sin 06f x A x a a A ωπ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭在区间70,3ωπ⎡⎤⎢⎥⎣⎦有三个零点1x ,2x ,3x ,且123x x x <<,若123523x x x π++=,则()f x 的最小正周期为( )A .2π B .23π C .πD .43π 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,知当7π3x ω=时,π5π62x ω+=,由对称轴的性质可知122π3x x ω+=和238π3x x ω+=,即可求出w ,即可求出()f x 的最小正周期. 【详解】解:由于()()sin 06f x A x a a A ωπ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭在区间70,3ωπ⎡⎤⎢⎥⎣⎦有三个零点1x ,2x ,3x , 当7π3x ω=时,π5π62x ω+=, ∴由对称轴可知1x ,2x 满足12πππ2662x x ωω+++=⨯, 即122π3x x ω+=. 同理2x ,3x 满足23ππ3π2662x x ωω+++=⨯,即238π3x x ω+=, ∴12310π5π233x x x ω++==,2ω=, 所以最小正周期为:2ππ2T ==. 故选:C. 【点睛】本题考查正弦型函数的最小正周期,涉及函数的对称性的应用,考查计算能力. 4.为了得到函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( ) A .向左平移6π个单位长度 B .向右平移6π个单位长度 C .向左平移12π个单位长度D .向右平移12π个单位长度【答案】D 【解析】 【分析】通过变形sin 2sin 2(())612x x f x ππ⎛⎫⎡⎤-=- ⎪⎢⎝⎭⎣=⎥⎦,通过“左加右减”即可得到答案. 【详解】根据题意sin 2sin 2(())612x x f x ππ⎛⎫⎡⎤-=- ⎪⎢⎝⎭⎣=⎥⎦,故只需把函数sin2y x =的图象 上所有的点向右平移12π个单位长度可得到函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故答案为D.【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,难度不大.5.某校8位学生的本次月考成绩恰好都比上一次的月考成绩高出50分,则以该8位学生这两次的月考成绩各自组成样本,则这两个样本不变的数字特征是( ) A .方差 B .中位数 C .众数 D .平均数【答案】A 【解析】 【分析】通过方差公式分析可知方差没有改变,中位数、众数和平均数都发生了改变. 【详解】由题可知,中位数和众数、平均数都有变化.本次和上次的月考成绩相比,成绩和平均数都增加了50,所以2)n x x -(没有改变, 根据方差公式222181[()()]8S x x x x =-++-可知方差不变.故选:A 【点睛】本题主要考查样本的数字特征,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.6.已知正三棱锥A BCD -的所有顶点都在球O 的球面上,其底面边长为4,E 、F 、G 分别为侧棱AB ,AC ,AD 的中点.若O 在三棱锥A BCD -内,且三棱锥A BCD -的体积是三棱锥O BCD -体积的4倍,则此外接球的体积与三棱锥O EFG -体积的比值为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】如图,平面EFG 截球O 所得截面的图形为圆面,计算4AH OH =,由勾股定理解得R =,此外接球的体积为2463π,三棱锥O EFG -体积为23,得到答案. 【详解】如图,平面EFG 截球O 所得截面的图形为圆面.正三棱锥A BCD -中,过A 作底面的垂线AH ,垂足为H ,与平面EFG 交点记为K ,连接OD 、HD . 依题意4A BCD O BCD V V --=,所以4AH OH =,设球的半径为R , 在Rt OHD 中,OD R =,343HD BC ==,133R OH OA ==, 由勾股定理:2224333R R ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得6R =,此外接球的体积为246π, 由于平面//EFG 平面BCD ,所以AH ⊥平面EFG , 球心O 到平面EFG 的距离为KO , 则1262333R KO OA KA OA AH R R =-=-=-==, 所以三棱锥O EFG -体积为211362434433⨯⨯⨯⨯=, 所以此外接球的体积与三棱锥O EFG -体积比值为243π. 故选:D.【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,三棱锥体积,球体积,意在考查学生的计算能力和空间想象能力. 7.已知复数z =(1+2i )(1+ai )(a ∈R ),若z ∈R ,则实数a =( ) A .12B .12-C .2D .﹣2【答案】D 【解析】化简z =(1+2i )(1+ai )=()()122a a i -++,再根据z ∈R 求解. 【详解】因为z =(1+2i )(1+ai )=()()122a a i -++, 又因为z ∈R , 所以20a +=, 解得a =-2. 故选:D 【点睛】本题主要考查复数的运算及概念,还考查了运算求解的能力,属于基础题.8.已知双曲线22122:1x y C a b -=与双曲线222:14y C x -=没有公共点,则双曲线1C 的离心率的取值范围是( )A .(B .)+∞C .(D .)+∞【答案】C 【解析】 【分析】先求得2C 的渐近线方程,根据12,C C 没有公共点,判断出1C 渐近线斜率的取值范围,由此求得1C 离心率的取值范围. 【详解】双曲线222:14y C x -=的渐近线方程为2y x =±,由于双曲线22122:1x y C a b -=与双曲线222:14y C x -=没有公共点,所以双曲线1C 的渐近线的斜率2b a ≤,所以双曲线1C 的离心率(e =.故选:C 【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线,考查双曲线离心率的取值范围的求法,属于基础题. 9.将函数()sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图象上每一点的横坐标变为原来的2倍,再将图像向左平移3π个单位长度,得到函数()y g x =的图象,则函数()y g x =图象的一个对称中心为( )A .,012π⎛⎫⎪⎝⎭B .,04π⎛⎫⎪⎝⎭C .(),0πD .4,03π⎛⎫⎪⎝⎭【分析】根据函数图象的变换规律可得到()y g x =解析式,然后将四个选项代入逐一判断即可. 【详解】解:()sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图象上每一点的横坐标变为原来的2倍,得到1sin 26x π⎛⎫+⎪⎝⎭再将图像向左平移3π个单位长度,得到函数()1sin +236g x x ππ⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的图象 ()1sin 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,403g π⎛⎫=⎪⎝⎭故选:D 【点睛】考查三角函数图象的变换规律以及其有关性质,基础题.10.已知,m n 表示两条不同的直线,αβ,表示两个不同的平面,且,m n αβ⊥⊂,则“αβ⊥”是“//m n ”的( )条件. A .充分不必要 B .必要不充分C .充要D .既不充分也不必要【答案】B 【解析】 【分析】根据充分必要条件的概念进行判断. 【详解】对于充分性:若αβ⊥,则,m n 可以平行,相交,异面,故充分性不成立; 若//m n ,则,n n αβ⊥⊂,可得αβ⊥,必要性成立. 故选:B 【点睛】本题主要考查空间中线线,线面,面面的位置关系,以及充要条件的判断,考查学生综合运用知识的能力.解决充要条件判断问题,关键是要弄清楚谁是条件,谁是结论. 11.等比数列{},n a 若3154,9a a ==则9a =( ) A .±6 B .6C .-6D .132【答案】B根据等比中项性质代入可得解,由等比数列项的性质确定值即可. 【详解】由等比数列中等比中项性质可知,23159a a a ⋅=,所以96a ===±,而由等比数列性质可知奇数项符号相同,所以96a =, 故选:B. 【点睛】本题考查了等比数列中等比中项的简单应用,注意项的符号特征,属于基础题. 12.已知,a b 为非零向量,“22a b b a =”为“a a b b =”的( ) A .充分不必要条件 B .充分必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】由数量积的定义可得220a a =>,为实数,则由22a b b a =可得22a b b a =,根据共线的性质,可判断a b =;再根据a a b b =判断a b =,由等价法即可判断两命题的关系.【详解】若22a b b a =成立,则22a b b a =,则向量a 与b 的方向相同,且22ab b a =,从而a b =,所以a b =;若a a b b =,则向量a 与b 的方向相同,且22a b =,从而a b =,所以a b =. 所以“22a b b a =”为“a a b b =”的充分必要条件. 故选:B 【点睛】本题考查充分条件和必要条件的判定,考查相等向量的判定,考查向量的模、数量积的应用. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021年普通高等学校招生全国统一考试数学本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B 铅笔将试卷类型(A )填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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{}24A x x =-<<,{}2,3,4,5B =,则A B =I ( )A. {}2 B. {}2,3 C. {}3,4 D. {}2,3,4【答案】B 【解析】【分析】利用交集的定义可求A B I .【详解】由题设有{}2,3A B Ç=,故选:B .2. 已知2i z =-,则()i z z +=( )A. 62i - B. 42i- C. 62i+ D. 42i+【答案】C 【解析】【分析】利用复数的乘法和共轭复数的定义可求得结果.【详解】因为2z i =-,故2z i =+,故()()()22262z z i i i i+=-+=+3. ,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为( )A. 2B.C. 4D. 【答案】B 【解析】【分析】设圆锥的母线长为l ,根据圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长可求得l 的值,即为所求.【详解】设圆锥的母线长为l ,由于圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长,则2l p p =l =.故选:B.4. 下列区间中,函数()7sin 6f x x p æö=-ç÷èø单调递增的区间是( )A. 0,2p æöç÷èøB. ,2ππæöç÷èøC. 3,2p p æöç÷èøD. 3,22p p æöç÷èø【答案】A 【解析】【分析】解不等式()22262k x k k Z pppp p -<-<+Î,利用赋值法可得出结论.【详解】因为函数sin y x =的单调递增区间为()22,22k k k Z pp p p æö-+Îç÷èø,对于函数()7sin 6f x x p æö=-ç÷èø,由()22262k x k k Z p p p p p -<-<+Î,解得()22233k x k k Z ppp p -<<+Î,取0k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为2,33p pæö-ç÷èø,则20,,233p p pæöæöÍ-ç÷ç÷èøèø,2,,233p p p p æöæöË-ç÷ç÷èøèø,A 选项满足条件,B 不满足条件;取1k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为58,33p p æöç÷èø,32,,233pp p p æöæöË-ç÷ç÷èøèø且358,,233p p p p æöæöËç÷ç÷èøèø,358,2,233p p p p æöæöËç÷ç÷èøèø,CD 选项均不满足条件.【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+的单调区间,只需把x w j +看作一个整体代入sin y x =的相应单调区间内即可,注意要先把w 化为正数.5. 已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ×的最大值为( )A. 13 B. 12C. 9D. 6【答案】C 【解析】【分析】本题通过利用椭圆定义得到1226MF MF a +==,借助基本不等式212122MF MF MF MF æ+ö×≤ç÷èø即可得到答案.【详解】由题,229,4a b ==,则1226MF MF a +==,所以2121292MF MF MF MF æ+ö×≤=ç÷èø(当且仅当123MF MF ==时,等号成立).故选:C .【点睛】本题关键在于正确理解能够想到求最值的方法,即通过基本不等式放缩得到.6. 若tan 2q =-,则()sin 1sin 2sin cos q q q q+=+( )A. 65-B. 25-C.25D.65【答案】C 【解析】【分析】将式子进行齐次化处理,代入tan 2q =-即可得到结果.【详解】将式子进行齐次化处理得:()()()22sin sin cos 2sin cos sin 1sin 2sin sin cos sin cos sin cos q q q q q q q q q q q q q q+++==+++()2222sin sin cos tan tan 422sin cos 1tan 145q q q q q q q q ++-====+++.【点睛】易错点睛:本题如果利用tan 2q =-,求出sin ,cos q q 的值,可能还需要分象限讨论其正负,通过齐次化处理,可以避开了这一讨论.7. 若过点(),a b 可以作曲线e xy =的两条切线,则( )A. e b a <B. e a b <C. 0e b a <<D. 0e ab <<【答案】D 【解析】【分析】根据导数几何意义求得切线方程,再构造函数,利用导数研究函数图象,结合图形确定结果【详解】在曲线xy e =上任取一点(),tP t e,对函数xy e=求导得e x y ¢=,所以,曲线xy e =在点P 处的切线方程为()t ty e ex t -=-,即()1t t y e x t e =+-,由题意可知,点(),a b 在直线()1tty e x t e =+-上,可得()()11tttb ae t e a t e =+-=+-,令()()1tf t a t e =+-,则()()tf t a t e ¢=-.当t a <时,()0f t ¢>,此时函数()f t 单调递增,当t a >时,()0f t ¢<,此时函数()f t 单调递减,所以,()()max af t f a e ==,由题意可知,直线y b =与曲线()y f t =的图象有两个交点,则()max ab f t e <=,当1t a <+时,()0f t >,当1t a >+时,()0f t <,作出函数()f t 的图象如下图所示:由图可知,当0a b e <<时,直线y b =与曲线()y f t =的图象有两个交点.故选:D.【点睛】数形结合是解决数学问题常用且有效的方法8.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )A. 甲与丙相互独立 B. 甲与丁相互独立C. 乙与丙相互独立 D. 丙与丁相互独立【答案】B 【解析】【分析】根据独立事件概率关系逐一判断【详解】11561()()()()6636366P P P P =====甲,乙,丙,丁, ,1()0()()()()()36P P P P P P =¹==甲丙甲丙,甲丁甲丁,1()()()()0()()36P P P P P P =¹=¹乙丙乙丙,丙丁丁丙,故选:B【点睛】判断事件,A B 是否独立,先计算对应概率,再判断()()()P A P B P AB =是否成立二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 有一组样本数据1x ,2x ,…,n x ,由这组数据得到新样本数据1y ,2y ,…,n y ,其中i i y x c =+(1,2,,),i n c =×××为非零常数,则( )A. 两组样本数据的样本平均数相同B. 两组样本数据的样本中位数相同C. 两组样本数据的样本标准差相同D. 两组样数据的样本极差相同【答案】CD 【解析】【分析】A 、C 利用两组数据的线性关系有()()E y E x c =+、()()D y D x =,即可判断正误;根据中位数、极差的定义,结合已知线性关系可判断B 、D 的正误.【详解】A :()()()E y E x c E x c =+=+且0c ¹,故平均数不相同,错误;B :若第一组中位数为i x ,则第二组的中位数为i i y x c =+,显然不相同,错误;C :()()()()D y D x D c D x =+=,故方差相同,正确;D :由极差的定义知:若第一组的极差为max min x x -,则第二组的极差为max min max min max min ()()y y x c x c x x -=+-+=-,故极差相同,正确;故选:CD10. 已知O 为坐标原点,点()1cos ,sin P a a ,()2cos ,sin P b b -,()()()3cos ,sin P a b a b ++,()1,0A ,则( )A 12OP OP =uuu r uuur B. 12AP AP =uuu r uuurC. 312OA OP OP OP ×=×uuu r uuu r uuu r uuur D. 123OA OP OP OP ×=×uuu r uuu r uuur uuur 【答案】AC 【解析】.【分析】A 、B 写出1OP uuu r ,2OP uuur 、1AP u u ur ,2AP u u u r 的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;C 、D 根据向量的坐标,应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误.【详解】A :1(cos ,sin )OP a a =uuu r ,2(cos ,sin )OP b b =-uuur ,所以1||1OP ==uuu r ,2||1OP ==uuur ,故12||||OP OP =uuu r uuur ,正确;B :1(cos 1,sin )AP a a =-uuu ,2(cos 1,sin )AP b b =--,所以1||2|sin |2AP a =====uuu r,同理2||2|sin |2AP b ==uuur ,故12||,||AP AP uuu r uuur 不一定相等,错误;C :由题意得:31cos()0sin()cos()OA OP a b a b a b ×=´++´+=+uuu r uuur ,12cos cos sin (sin )cos()OP OP a b a b a b ×=×+×-=+uuu r uuur ,正确;D :由题意得:11cos 0sin cos OA OP a a a ×=´+´=uuu r uuu r ,23cos cos()(sin )sin()OP OP b a b b a b ×=´++-´+uuur uuur22cos cos sin sin cos sin sin cos cos sin a b a b b a b b a b=---cos cos 2sin sin 2cos(2)a b a b a b =-=+,错误;故选:AC11. 已知点P 在圆()()225516x y -+-=上,点()4,0A 、()0,2B ,则( )A. 点P 到直线AB 的距离小于10B. 点P 到直线AB 的距离大于2C. 当PBA Ð最小时,PB =D. 当PBA Ð最大时,PB =【答案】ACD 【解析】【分析】计算出圆心到直线AB 的距离,可得出点P 到直线AB 的距离的取值范围,可判断AB 选项的正误;分析可知,当PBA Ð最大或最小时,PB 与圆M 相切,利用勾股定理可判断CD 选项的正误.【详解】圆()()225516x y -+-=的圆心为()5,5M ,半径为4,直线AB 的方程为142x y+=,即240x y +-=,圆心M 到直线AB4=>,所以,点P 到直线AB42-<410+<,A 选项正确,B 选项错误;如下图所示:当PBA Ð最大或最小时,PB 与圆M 相切,连接MP 、BM ,可知PM PB ^,BM ==,4MP =,由勾股定理可得BP =CD 选项正确.故选:ACD.【点睛】结论点睛:若直线l 与半径为r 圆C 相离,圆心C 到直线l 的距离为d ,则圆C 上一点P 到直线l 的距离的取值范围是[],d r d r -+.12. 在正三棱柱111ABC A B C -中,11AB AA ==,点P 满足1BP BC BB l m =+uuu r uuu r uuur,其中[]0,1l Î,[]0,1m Î,则( )A. 当1l =时,1AB P △的周长为定值B. 当1m =时,三棱锥1P A BC -的体积为定值C. 当12l =时,有且仅有一个点P ,使得1A P BP ^D. 当12m =时,有且仅有一个点P ,使得1AB ^平面1AB P 【答案】BD的【解析】【分析】对于A ,由于等价向量关系,联系到一个三角形内,进而确定点的坐标;对于B ,将P 点的运动轨迹考虑到一个三角形内,确定路线,进而考虑体积是否为定值;对于C ,考虑借助向量平移将P 点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解P 点的个数;对于D ,考虑借助向量的平移将P 点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解P 点的个数.【详解】易知,点P 在矩形11BCC B 内部(含边界).对于A ,当1l =时,11=BP BC BB BC CC m m =++uuu r uuu r uuur uuu r uuuu r,即此时P Î线段1CC ,1AB P △周长不是定值,故A错误;对于B ,当1m =时,1111=BP BC BB BB B C l l =++uuu r uuu r uuur uuur uuuu r,故此时P 点轨迹为线段11B C ,而11//B C BC ,11//B C 平面1A BC ,则有P 到平面1A BC 的距离为定值,所以其体积为定值,故B 正确.对于C ,当12l =时,112BP BC BB m =+uuu r uuur uuur ,取BC ,11B C 中点分别为Q ,H ,则BP BQ QH m =+uuu r uuu r uuur ,所以P 点轨迹为线段QH,不妨建系解决,建立空间直角坐标系如图,1A ö÷÷ø,()0,0P m ,,10,,02B æöç÷èø,则11A P m æö=-ç÷ç÷èøuuur ,10,,2BP m æö=-ç÷èøuuu r ,()10m m -=,所以0m =或1m =.故,H Q 均满足,故C 错误;对于D ,当12m =时,112BP BC BB l =+uuu r uuu r uuur ,取1BB ,1CC 中点为,M N .BP BM MN l =+uuu r uuuu r uuuu r ,所以P 点的轨迹为线段MN .设010,,2P y æöç÷èø,因为0,0A ö÷÷ø,所以01,2AP y æö=ç÷ç÷èøuuu r,11,12A B æö=-ç÷ç÷èøuuur ,所以00311104222y y +-=⇒=-,此时P 与N 重合,故D 正确.故选:BD .【点睛】本题主要考查向量的等价替换,关键之处在于所求点的坐标放在三角形内.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知函数()()322xx x a f x -=×-是偶函数,则a =______.【答案】1【解析】【分析】利用偶函数的定义可求参数a 的值.【详解】因为()()322xx xa f x -=×-,故()()322x x f x x a --=-×-,因为()f x 为偶函数,故()()f x f x -=,时()()332222xx x x xa x a --×-=-×-,整理得到()()12+2=0x x a --,故1a =,故答案为:114.已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ^,若6FQ =,则C 的准线方程为______.【答案】32x =-【解析】【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果.【详解】不妨设(,)(6,0),(6,)22p pP p Q PQ p \+=-u u u r 因为PQ OP ^,所以260032p p p p ´-=>\=\Q C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-【点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.15. 函数()212ln f x x x =--的最小值为______.【答案】1【解析】【分析】由解析式知()f x 定义域为(0,)+¥,讨论102x <≤、112x <≤、1x >,并结合导数研究的单调性,即可求()f x 最小值.【详解】由题设知:()|21|2ln f x x x =--定义域为(0,)+¥,∴当102x <≤时,()122ln f x x x =--,此时()f x 单调递减;当112x <≤时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x¢=-≤,此时()f x 单调递减;当1x >时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x¢=->,此时()f x 单调递增;又()f x 在各分段的界点处连续,∴综上有:01x <≤时,()f x 单调递减,1x >时,()f x 单调递增;∴()(1)1f x f ≥=故答案为:1.16. 某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为20dm 12dm ´的长方形纸,对折1次共可以得到10dm 12dm ´,20dm 6dm ´两种规格的图形,它们的面积之和21240dm S =,对折2次共可以得到5dm 12dm ´,10dm 6dm ´,20dm 3dm ´三种规格的图形,它们的面积之和22180dm S =,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为______;如果对折n 次,那么1nkk S==å______2dm .【答案】 (1). 5 (2). ()41537202n n -+-【解析】【分析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得n S ,再根据错位相减法得结果.【详解】(1)对折4次可得到如下规格:5124dm dm ´,562dm dm ´,53dm dm ´,3102dm dm ´,3204dm dm ´,共5种;(2)由题意可得12120S =´,2360S =´,3430S =´,4515S =´,L ,()112012n n n S -+=,设()012112011202120312042222n n S -+´´´=++++L ,则()121120111202120312022222n nn n S -+´´=++++L ,两式作差得()()12116011201120111112240120240122222212n n n nn n S --æö-ç÷++æöèø=++++-=+-ç÷èø-L ()()112011203120360360222n n nn n -++=--=-,因此,()()4240315372072022n n n n S -++=-=-.故答案为:5;()41537202n n -+-.【点睛】方法点睛:数列求和常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于{}n n a b 结构,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +结构,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +ìüíýîþ结构,其中{}na 是等差数列,公差为()0d d ¹,则111111n n n n a a d a a ++æö=-ç÷èø,利用裂项相消法求和.四、解答题:本题共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. 已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n n a n a a n ++ì=í+î为奇数为偶数(1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式;(2)求{}n a 的前20项和.【答案】(1)122,5b b ==;(2)300.的【解析】【分析】(1)根据题设中的递推关系可得13n n b b +=+,从而可求{}n b 的通项.(2)根据题设中的递推关系可得{}n a 的前20项和为20S 可化为()2012910210S b b b b =++++-L ,利用(1)的结果可求20S .【详解】(1)由题设可得121243212,1215b a a b a a a ==+===+=++=又22211k k a a ++=+,2122k k a a +=+,故2223k k a a +=+即13n n b b +=+即13n n b b +-=所以{}n b 为等差数列,故()21331n b n n =+-´=-.(2)设{}n a 的前20项和为20S ,则2012320S a a a a =++++L ,因为123419201,1,,1a a a a a a =-=-=-L ,所以()20241820210S a a a a =++++-L ()1291091021021023103002b b b b ´æö=++++-=´´+´-=ç÷èøL .【点睛】方法点睛:对于数列的交叉递推关系,我们一般利用已知的关系得到奇数项的递推关系或偶数项的递推关系,再结合已知数列的通项公式、求和公式等来求解问题.18.某学校组织“一带一路”知识竞赛,有A ,B 两类问题,每位参加比赛的同学先在两类问题中选择一类并从中随机抽取一个问题回答,若回答错误则该同学比赛结束:若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一个问题回答,无论回答正确与否,该同学比赛结束.A 类问题中的每个问题回答正确得20分,否则得0分:B 类问题中的每个问题回答正确得80分,否则得0分,己知小明能正确回答A 类问题的概率为0.8,能正确回答B 类问题的概率为0.6,且能正确回答问题的概率与回答次序无关.(1)若小明先回答A 类问题,记X 为小明的累计得分,求X 的分布列;(2)为使累计得分的期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)B 类.【解析】【分析】(1)通过题意分析出小明累计得分X 的所有可能取值,逐一求概率列分布列即可.(2)与(1)类似,找出先回答B 类问题的数学期望,比较两个期望的大小即可.【详解】(1)由题可知,X 的所有可能取值为0,20,100.()010.80.2P X ==-=;()()200.810.60.32P X ==-=;()1000.80.60.48P X ==´=.所以X 的分布列为X20100P0.20.320.48(2)由(1)知,()00.2200.321000.4854.4E X =´+´+´=.若小明先回答B 问题,记Y 为小明的累计得分,则Y 的所有可能取值为0,80,100.()010.60.4P Y ==-=;()()800.610.80.12P Y ==-=;()1000.80.60.48P X ==´=.所以()00.4800.121000.4857.6E Y =´+´+´=.因为54.457.6<,所以小明应选择先回答B 类问题.19. 记ABC V 是内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2b ac =,点D 在边AC 上,sin sin BD ABC a C Ð=.(1)证明:BD b =;(2)若2AD DC =,求cos ABCÐ【答案】(1)证明见解析;(2)7cos 12ABC Ð=.【解析】【分析】(1)根据正弦定理的边角关系有acBD b=,结合已知即可证结论.(2)由题设2,,33b bBD b AD DC ===,应用余弦定理求cos ADB Ð、cos CDB Ð,又ADB CDB p Ð=-Ð,可得42221123b b a a +=,结合已知及余弦定理即可求cos ABC Ð..【详解】(1)由题设,sin sin a C BD ABC =Ð,由正弦定理知:sin sin c b C ABC =Ð,即sin sin C cABC b=Ð,∴acBD b=,又2b ac =,∴BD b =,得证.(2)由题意知:2,,33b b BD b AD DC ===,∴22222241399cos 24233b b bc c ADB b b b +--Ð==×,同理2222221099cos 2233b b b a a CDB b b b +--Ð==×,∵ADB CDB p Ð=-Ð,∴2222221310994233b bc a b b --=,整理得2221123b a c +=,又2b ac =,∴42221123b b a a +=,整理得422461130a a b b -+=,解得2213a b =或2232a b =,由余弦定理知:222224cos 232a c b a ABC ac b+-Ð==-,当2213a b =时,7cos 16ABC Ð=>不合题意;当2232a b =时,7cos 12ABC Ð=;综上,7cos 12ABC Ð=.【点睛】关键点点睛:第二问,根据余弦定理及ADB CDB p Ð=-Ð得到,,a b c 的数量关系,结合已知条件及余弦定理求cos ABC Ð.20. 如图,在三棱锥A BCD -中,平面ABD ^平面BCD ,AB AD =,O 为BD 的中点.(1)证明:OA CD ^;(2)若OCD V 是边长为1的等边三角形,点E 在棱AD 上,2DE EA =,且二面角E BC D --的大小为45°,求三棱锥A BCD -的体积.【答案】(1)详见解析【解析】【分析】(1)根据面面垂直性质定理得AO ⊥平面BCD ,即可证得结果;(2)先作出二面角平面角,再求得高,最后根据体积公式得结果.【详解】(1)因为AB=AD,O 为BD 中点,所以AO ⊥BD因为平面ABD I 平面BCD =BD ,平面ABD ⊥平面BCD ,AO Ì平面ABD ,因此AO ⊥平面BCD ,因为CD Ì平面BCD ,所以AO ⊥CD (2)作EF ⊥BD 于F, 作FM ⊥BC 于M,连FM 因为AO ⊥平面BCD ,所以AO ⊥BD, AO ⊥CD所以EF ⊥BD, EF ⊥CD, BD CD D Ç=,因此EF ⊥平面BCD ,即EF ⊥BC 因为FM ⊥BC ,FM EF F =I ,所以BC ⊥平面EFM ,即BC ⊥MF 则EMF Ð为二面角E-BC-D 的平面角, 4EMF pÐ=因为BO OD =,OCD V 为正三角形,所以OCD V 为直角三角形因为2BE ED =,1112(1)2233FM BF \==+=从而EF=FM=213AO \=AO ^Q 平面BCD,所以11111332BCD V AO S D =×=´´´=【点睛】二面角的求法:一是定义法,二是三垂线定理法,三是垂面法,四是投影法.21. 在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)21217,02F MF MF -=,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ×=×,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.【答案】(1)()221116y x x -=≥;(2)0.【解析】【分析】(1)利用双曲线的定义可知轨迹C 是以点1F 、2F 为左、右焦点双曲线的右支,求出a 、b 的值,即可得出轨迹C 的方程;(2)设点1,2T t æöç÷èø,设直线AB 的方程为112y t k x æö-=-ç÷èø,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线AB与曲线C 的方程,列出韦达定理,求出TA TB ×的表达式,设直线PQ 的斜率为2k ,同理可得出TP TQ ×的表达式,由TA TB TP TQ ×=×化简可得12k k +的值.【详解】因为12122MF MF F F -=<=所以,轨迹C 是以点1F 、2F 为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹C 的方程为()222210,0x y a b a b-=>>,则22a =,可得1a =,4b ==,所以,轨迹C 的方程为()221116y x x -=≥;(2)设点1,2T t æöç÷èø,若过点T 的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线C 无公共点,不妨直线AB 的方程为112y t k x æö-=-ç÷èø,即1112y k x t k =+-,联立1122121616y k x t k x y ì=+-ïíï-=î,消去y 并整理可得()()222111111621602k x k t k x t k æö-+-+-+=ç÷èø,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则112x >且212x >.由韦达定理可得2111221216k k t x x k -+=-,211221116216t k x x k æö-+ç÷èø=-,所以,()()()()22122121121122112111*********t k x x TA TB k x x k x x k +++æö×=+×-×-=+×-+=ç÷-èø,设直线PQ 的斜率为2k ,同理可得()()2222212116t k TP TQ k ++×=-,因为TA TB TP TQ ×=×,即()()()()22221222121211211616tk t k k k ++++=--,整理可得2212k k =,即()()12120k k k k -+=,显然120k k -¹,故120k k +=.因此,直线AB 与直线PQ 的斜率之和为0.【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22. 已知函数()()1ln f x x x =-.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设a ,b 为两个不相等的正数,且ln ln b a a b a b -=-,证明:112e a b<+<.【答案】(1)()f x 的递增区间为()0,1,递减区间为()1,+¥;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)求出函数的导数,判断其符号可得函数的单调区间;(2)设1211,x x a b==,原不等式等价于122x x e <+<,前者可构建新函数,利用极值点偏移可证,后者可设21x tx =,从而把12x x e +<转化为()()1ln 1ln 0t t t t -+-<在()1,+¥上的恒成立问题,利用导数可证明该结论成立.【详解】(1)函数的定义域为()0,¥+,又()1ln 1ln f x x x ¢=--=-,当()0,1x Î时,()0f x ¢>,当()1,+x Î¥时,()0f x ¢<,故()f x 的递增区间为()0,1,递减区间为()1,+¥.(2)因为ln ln b a a b a b -=-,故()()ln 1ln +1b a a b +=,即ln 1ln +1a b a b+=,故11f f a b æöæö=ç÷ç÷èøèø,设1211,x x a b==,由(1)可知不妨设1201,1x x <<>.因为()0,1x Î时,()()1ln 0f x x x =->,(),x e Î+¥时,()()1ln 0f x x x =-<,故21x e <<.先证:122x x +>,若22x ≥,122x x +>必成立.若22x <, 要证:122x x +>,即证122x x >-,而2021x <-<,故即证()()122f x f x >-,即证:()()222f x f x >-,其中212x <<.设()()()2,12g x f x f x x =--<<,则()()()()2ln ln 2g x f x f x x x ¢¢¢=+-=---()ln 2x x =--éùëû,因为12x <<,故()021x x <-<,故()ln 20x x -->,所以()0g x ¢>,故()g x 在()1,2为增函数,所以()()10g x g >=,故()()2f x f x >-,即()()222f x f x >-成立,所以122x x +>成立,综上,122x x +>成立.设21x tx =,则1t >,结合ln 1ln +1a b a b+=,1211,x x a b ==可得:()()11221ln 1ln x x x x -=-,即:()111ln 1ln ln x t t x -=--,故11ln ln 1t t tx t --=-,要证:12x x e +<,即证()11t x e +<,即证()1ln 1ln 1t x ++<,即证:()1ln ln 111t t tt t --++<-,即证:()()1ln 1ln 0t t t t -+-<,令()()()1ln 1ln ,1S t t t t t t =-+->,则()()112ln 11ln ln 111t S t t t t t t -æö¢=++--=+-ç÷++èø,先证明一个不等式:()ln 1x x ≤+.设()()ln 1u x x x =+-,则()1111xu x x x -¢=-=++,当10x -<<时,()0u x ¢>;当0x >时,()0u x ¢<,故()u x 在()1,0-上为增函数,在()0,+¥上为减函数,故()()max 00u x u ==,故()ln 1x x ≤+成立由上述不等式可得当1t >时,112ln 11t t t æö+≤<ç÷+èø,故()0S t ¢<恒成立,故()S t 在()1,+¥上为减函数,故()()10S t S <=,故()()1ln 1ln 0t t t t -+-<成立,即12x x e +<成立.综上所述,112e a b<+<.【点睛】方法点睛:极值点偏移问题,一般利用通过原函数的单调性,把与自变量有关的不等式问题转化与原函数的函数值有关的不等式问题,也可以引入第三个变量,把不等式的问题转化为与新引入变量有关的不等式问题.。
2019-2020学年高一下学期期末数学模拟试卷一、选择题:本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.不等式220ax bx +-≥的解集为1{|2}4x x -≤≤-,则实数,a b 的值为( ) A .8,10a b =-=- B .1,9a b =-= C .4,9a b =-=-D .1,2a b =-=2.已知一组数1,1,2,3,5,8,x ,21,34,55,按这组数的规律,则x 应为( ) A .11B .12C .13D .143.若22log log 1x y +=,则2x y +的最小值为( ) A .1B .2 C.D .44.函数12xy x=-的零点所在的区间是( ) A .1(0,)2B .1(,1)2C .3(1,)2D .3(,2)25.若直线:10l ax by ++=始终平分圆22:4210M x y x y ++++=的周长,则()()2222a b -+-的最小值为( ) AB .5C .D .106.已知平面向量,,a b c 满足:1a b ⋅=-,0a c ⋅=,||1a =,若(,)c ma nb m n R =+∈,则mn的值为( ) A .12-B .12C .1D .-17.若两等差数列{}n a ,{}n b 前n 项和分別为n A ,n B ,满足()73416n n A n n N B n *+=∈+,则1111a b 的值为( ). A .74B .32C .43 D .78718.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若113a =,312S S =,则8a 的值为( ) A .137-B .0C .137D .1829.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,3211242nn a a a a n -++++=,则8S =( ) A .127B .129C .255D .25710.对于一个给定的数列{}n a ,定义:若()11n n n a a a n ∆+=-∈*N ,称数列{}1na ∆为数列{}na 的一阶差分数列;若()2111n n n a a a n ∆∆∆+=-∈*N,称数列{}2na ∆为数列{}na 的二阶差分数列.若数列{}na 的二阶差分数列{}2n a ∆的所有项都等于1,且1820170a a ==,则2018a =( )A .2018B .1009C .1000D .50011.设的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且6C π=,12a b +=,面积的最大值为()A .6B .8C .7D .912.已知数列{}n a 是公差不为零的等差数列,函数()f x 是定义在R 上的单调递增的奇函数,数列{()}n f a 的前n 项和为n S ,对于命题:①若数列{}n a 为递增数列,则对一切*n N ∈,0n S > ②若对一切*n N ∈,0n S >,则数列{}n a 为递增数列 ③若存在*m N ∈,使得0m S =,则存在*k N ∈,使得0k a = ④若存在*k N ∈,使得0k a =,则存在*m N ∈,使得0m S = 其中正确命题的个数为() A .0B .1C .2D .3二、填空题:本题共4小题13.若120角的终边经过点()1,P a -,则实数a 的值为_______. 14.已知3sin 25πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,则cos()πα+的值为________. 15.如图,二面角l αβ--等于120︒,A 、B 是棱l 上两点,AC 、BD 分别在半平面α、β内,AC l ⊥,BD l ⊥,且1AB AC BD ===,则CD 的长等于______.16.在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若222()tan 3b c a A bc +-=,则角A 的大小为为____.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
北京市崇文区2021届新高考数学一模试卷一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.某设备使用年限x (年)与所支出的维修费用y (万元)的统计数据(),x y 分别为()2,1.5,()3,4.5,()4,5.5,()5,6.5,由最小二乘法得到回归直线方程为ˆˆ1.6yx a +=,若计划维修费用超过15万元将该设备报废,则该设备的使用年限为( ) A .8年 B .9年C .10年D .11年【答案】D 【解析】 【分析】根据样本中心点(,)x y 在回归直线上,求出a ,求解15y >,即可求出答案.【详解】 依题意 3.5, 4.5,(3.5,4.5)x y==在回归直线上,ˆ4.5 1.6 3.5, 1.1, 1.6 1.1a a y x =⨯+=-∴-=,由1ˆ 1.6 1.115,1016yx x ->>=, 估计第11年维修费用超过15万元. 故选:D. 【点睛】本题考查回归直线过样本中心点、以及回归方程的应用,属于基础题. 2.若关于x 的不等式1127k xx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭有正整数解,则实数k 的最小值为( )A .9B .8C .7D .6【答案】A 【解析】 【分析】根据题意可将1127kxx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭转化为ln 3ln 3x x k ≥,令()ln xf x x=,利用导数,判断其单调性即可得到实数k 的最小值. 【详解】因为不等式有正整数解,所以0x >,于是1127k xx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭转化为ln 3ln 3k xx≥, 1x =显然不是不等式的解,当1x >时,ln 0x >,所以ln 3ln 3k x x ≥可变形为ln 3ln 3x x k≥. 令()ln x f x x =,则()21ln xf x x -'=,∴函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞上单调递减,而23e <<,所以 当*x ∈N 时,()(){}max ln 3max 2,33f f f ==,故ln 33ln 33k≥,解得9k ≥.故选:A . 【点睛】本题主要考查不等式能成立问题的解法,涉及到对数函数的单调性的应用,构造函数法的应用,导数的应用等,意在考查学生的转化能力,属于中档题.3.已知a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且a ⊂α,b ⊂β,a //β,b //α,则“a //b“是“α//β”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【答案】D 【解析】 【分析】根据面面平行的判定及性质求解即可. 【详解】解:a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α,由a ∥b ,不一定有α∥β,α与β可能相交; 反之,由α∥β,可得a ∥b 或a 与b 异面,∴a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α, 则“a ∥b“是“α∥β”的既不充分也不必要条件. 故选:D. 【点睛】本题主要考查充分条件与必要条件的判断,考查面面平行的判定与性质,属于基础题.4.某市政府决定派遣8名干部(5男3女)分成两个小组,到该市甲、乙两个县去检查扶贫工作,若要求每组至少3人,且女干部不能单独成组,则不同的派遣方案共有( )种 A .240 B .320C .180D .120【答案】C 【解析】 【分析】在所有两组至少都是3人的分组中减去3名女干部单独成一组的情况,再将这两组分配,利用分步乘法计数原理可得出结果. 【详解】两组至少都是3人,则分组中两组的人数分别为3、5或4、4,又因为3名女干部不能单独成一组,则不同的派遣方案种数为432882221180C C A A ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭.故选:C. 【点睛】本题考查排列组合的综合问题,涉及分组分配问题,考查计算能力,属于中等题.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知角θ的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在直线2y x =上,则3sin 22πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .45 B .45-C .35D .35【答案】C 【解析】 【分析】利用诱导公式以及二倍角公式,将3sin 22πθ⎛⎫+⎪⎝⎭化简为关于tan θ的形式,结合终边所在的直线可知tan θ的值,从而可求3sin 22πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值. 【详解】因为222222223sin cos tan 1sin 2cos 2sin cos 2sin cos tan 1πθθθθθθθθθθ--⎛⎫+=-=-== ⎪++⎝⎭,且tan 2θ=, 所以3413sin 22415πθ-⎛⎫+==⎪+⎝⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查三角函数中的诱导公式以及三角恒等变换中的二倍角公式,属于给角求值类型的问题,难度一般.求解22sin cos m n θθ+值的两种方法:(1)分别求解出sin ,cos θθ的值,再求出结果;(2)将22sin cos m n θθ+变形为222222sin cos tan sin cos tan 1m n m nθθθθθθ++=++,利用tan θ的值求出结果. 6.已知A ,B 是函数()2,0ln ,0x x a x f x x x a x ⎧++≤=⎨->⎩图像上不同的两点,若曲线()y f x =在点A ,B 处的切线重合,则实数a 的最小值是( ) A .1- B .12-C .12D .1【答案】B 【解析】 【分析】先根据导数的几何意义写出()f x 在,A B 两点处的切线方程,再利用两直线斜率相等且纵截距相等,列出关系树,从而得出()122112x a x e =-,令函数()()()22102x g x x e x =-≤ ,结合导数求出最小值,即可选出正确答案. 【详解】解:当0x ≤ 时,()2f x x x a =++,则()'21f x x =+;当0x >时,()ln x x a f x =-则()'ln 1f x x =+.设()()()()1122,,,A x f x B x f x 为函数图像上的两点, 当120x x << 或120x x <<时,()()12''f x f x ≠,不符合题意,故120x x <<. 则()f x 在A 处的切线方程为()()()2111121y x x a x x x -++=+-;()f x 在B 处的切线方程为()()2222ln ln 1y x x a x x x -+=+-.由两切线重合可知 21221ln 121x x x a a x +=+⎧⎨--=-⎩ ,整理得()()12211102x a x e x =-≤.不妨设()()()22102x g x x e x =-≤ 则()()22',''12xxg x x e g x e =-=- ,由()''0g x = 可得11ln 22x =则当11ln 22x =时,()'g x 的最大值为11111'ln ln 022222g ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭. 则()()2212x g x x e =-在(],0-∞ 上单调递减,则()102a g ≥=-. 故选:B. 【点睛】本题考查了导数的几何意义,考查了推理论证能力,考查了函数与方程、分类与整合、转化与化归等思想方法.本题的难点是求出a 和x 的函数关系式.本题的易错点是计算. 7.为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( ) A .向右平移5π6个长度单位 B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向左平移5π12个长度单位【答案】D【解析】55cos(2)sin(2)sin(2)sin 2()332612y x x x x πππππ=+=++=+=+,所以要的函数cos(2)3y x π=+的图象,只需将函数sin 2y x =的图象向左平移512π个长度单位得到,故选D8.已知12,F F 分别为双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线C 的左、右两支分别交于,A B 两点,若22240,5BF AB BF AF ⋅==,则双曲线C 的离心率为( ) A .13 B .4C .2D .3【答案】A 【解析】 【分析】由已知得2AB BF ⊥,24BF x =,由已知比值得25,3AF x AB x ==,再利用双曲线的定义可用a 表示出1AF ,2AF ,用勾股定理得出,a c 的等式,从而得离心率. 【详解】2220,0,0,90AB BF AB BF ABF ⋅=≠≠∴∠=︒.又2245BF AF =,∴可令24BF x =,则25,3AF x AB x ==.设1AF t =,得21122AF AF BF BF a -=-=,即()5342x t x t x a -=+-=,解得3,t a x a ==,∴24BF a =,116BF AB AF a =+=, 由2221212BF BF F F +=得222(6)(4)(2)a a c +=,2213c a =,13c a =,∴该双曲线的离心率13ce a==. 故选:A.【点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是由向量数量积为0得出垂直关系,利用双曲线的定义把双曲线上的点,A B 到焦点的距离都用a 表示出来,从而再由勾股定理建立,a c 的关系.9.设复数z 满足21z i z -=+,z 在复平面内对应的点为(,)x y ,则( ) A .2430x y --= B .2430x y +-= C .4230x y +-= D .2430x y -+=【答案】B 【解析】 【分析】设z x yi =+,根据复数的几何意义得到x 、y 的关系式,即可得解; 【详解】 解:设z x yi =+∵|2||1|z i z -=+,∴2222(2)(1)x y x y +-=++,解得2430x y +-=. 故选:B 【点睛】本题考查复数的几何意义的应用,属于基础题.10.已知平面向量,a b 满足||||a b =,且)b b -⊥,则,a b 所夹的锐角为( )A .6π B .4π C .3π D .0【答案】B 【解析】 【分析】根据题意可得)0b b -⋅=,利用向量的数量积即可求解夹角. 【详解】因为)(2)0b b a b b -⊥⇒-⋅=2||b b ⋅= 而22cos ,2||||||a b a b a b a b b ⋅⋅===⋅ 所以,a b 夹角为4π故选:B 【点睛】本题考查了向量数量积求夹角,需掌握向量数量积的定义求法,属于基础题. 11.如图所示的程序框图,若输入4a =,3b =,则输出的结果是( )A .6B .7C .5D .8【答案】B 【解析】 【分析】列举出循环的每一步,可得出输出结果. 【详解】4i =,3S =,22S a b >不成立,239S ==,415i =+=;22S a b >不成立,2981S ==,516i =+=; 22S a b >不成立,2816561S ==,617i =+=; 22S a b >成立,输出i 的值为7.故选:B. 【点睛】本题考查利用程序框图计算输出结果,一般要将算法的每一步列举出来,考查计算能力,属于基础题.12.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 是C 的右支上一点,连接1PF 与y 轴交于点M ,若12||FO OM =(O 为坐标原点),12PF PF ⊥,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .3y x =± B .3y x =C .2y x =±D .2y x =【答案】C 【解析】 【分析】利用三角形1OMF ∆与2PF F ∆相似得122PF PF =,结合双曲线的定义求得,,a b c 的关系,从而求得双曲线的渐近线方程。
2021年北京市高考数学试卷(理科)「附答案解析」通过整理的2021年北京市高考数学试卷(理科)「附答案解析」相关文档,希望对大家有所帮助,谢谢观看!2021年北京市高考数学试卷(理科)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1} B.{﹣1,0,1} C.{﹣2,0,1,2} D.{﹣1,0,1,2} 2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A.B.C.D.4.(5分)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A.f B.f C.f D.f 5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4 6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”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7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my ﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4 8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉A C.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A 二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
北京市崇文区2021届新高考数学教学质量调研试卷一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.函数()()sin f x A x ωϕ=+(0A >, 0>ω, 2πϕ<)的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别为( )A .2,0B .2,4π C .2, 3π-D .2,6π 【答案】D 【解析】 【分析】由题意结合函数的图象,求出周期T ,根据周期公式求出ω,求出A ,根据函数的图象过点16π⎛⎫ ⎪⎝⎭,,求出ϕ,即可求得答案 【详解】 由函数图象可知:311341264T πππ=-= T π=, 21A ω∴==,函数的图象过点16π⎛⎫⎪⎝⎭, 1sin 26πϕ⎛⎫∴=⨯+ ⎪⎝⎭,2πϕ<,则6πϕ=故选D 【点睛】本题主要考查的是()sin y A x ωϕ=+的图像的运用,在解答此类题目时一定要挖掘图像中的条件,计算三角函数的周期、最值,代入已知点坐标求出结果 2.若函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,||)2πϕ<图象的一个对称中心为(3π,0),其相邻一条对称轴方程为712x π=,该对称轴处所对应的函数值为1-,为了得到()cos2g x x =的图象,则只要将()f x 的图象( ) A .向右平移6π个单位长度 B .向左平移12π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度 D .向右平移12π个单位长度【答案】B 【解析】 【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得()f x 的解析式,再根据函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式,得出结论. 【详解】根据已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0A >,)2πϕ<的图象过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭, 可得1A =,1274123πππω⋅=-, 解得:2ω=.再根据五点法作图可得23πϕπ⋅+=,可得:3πϕ=,可得函数解析式为:()sin 2.3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭故把()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度, 可得sin 2cos236y x x ππ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭的图象, 故选B . 【点睛】本题主要考查由函数()sin y A x ωϕ=+的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式的应用,属于中档题.3.已知函数1()cos 22f x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则()f x 的极大值点为( )A .3π-B .6π-C .6π D .3π 【答案】A 【解析】 【分析】求出函数的导函数,令导数为零,根据函数单调性,求得极大值点即可. 【详解】 因为()11cos 222f x x x x sinx π⎛⎫=++=- ⎪⎝⎭, 故可得()12f x cosx '=-+, 令()0f x '=,因为,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 故可得3x π=-或3x π=,则()f x 在区间,23ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭单调递增, 在,33ππ⎛⎫-⎪⎝⎭单调递减,在,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,故()f x 的极大值点为3π-. 故选:A. 【点睛】本题考查利用导数求函数的极值点,属基础题.4.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点(设点A 位于第一象限),过点A ,B 分别作抛物线C 的准线的垂线,垂足分别为点1A ,1B ,抛物线C 的准线交x 轴于点K ,若11||2||A KB K =,则直线l 的斜率为 A .1 B. C.D【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据抛物线定义,可得1||||AF AA =,1||||BF BB =, 又11AA FK BB ∥∥,所以11||||2||||A K AF B K BF ==,所以1111||||2||||A K AAB K BB ==,设1||(0)BB m m =>,则1||2AA m =,则111||||21cos cos ||23AA BB m m AFx BAA AB m m --∠=∠===+,所以22sin AFx ∠=,所以直线l 的斜率tan 22k AFx =∠=.故选C . 5.如图是函数sin()R,A 0,0,02y A x x πωφωφ⎛⎫=+∈>><<⎪⎝⎭在区间5,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将sin (R)y x x =∈的图象上的所有的点( )A .向左平移3π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3π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6π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6π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 【答案】A 【解析】 【分析】由函数的最大值求出A ,根据周期求出ω,由五点画法中的点坐标求出ϕ,进而求出sin()y A x ωφ=+的解析式,与sin (R)y x x =∈对比结合坐标变换关系,即可求出结论. 【详解】由图可知1,A =T π=,2ω∴=,又2()6k k πωϕπ-+=∈z ,2()3k k πϕπ∴=+∈z ,又02πφ<<,3πϕ∴=,sin 23y x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,∴为了得到这个函数的图象,只需将sin ()y x x R =∈的图象上的所有向左平移3π个长度单位, 得到sin 3y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象, 再将sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭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 【点睛】本题考查函数的图象求解析式,考查函数图象间的变换关系,属于中档题.6.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,对称轴与准线的交点为T ,P 为C 上任意一点,若2PT PF =,则PTF ∠=( ) A .30° B .45°C .60°D .75°【答案】C 【解析】 【分析】如图所示:作PM 垂直于准线交准线于M ,则PM PF =,故2PT PM =,得到答案. 【详解】如图所示:作PM 垂直于准线交准线于M ,则PM PF =, 在Rt PTM ∆中,2PT PM =,故30PTM ∠=︒,即60PTF ∠=︒. 故选:C .【点睛】本题考查了抛物线中角度的计算,意在考查学生的计算能力和转化能力. 7.设全集U =R ,集合{}2A x x =<,{}230B x x x =-<,则()UA B =( )A .()0,3B .[)2,3C .()0,2D .()0,∞+【答案】B 【解析】 【分析】可解出集合B ,然后进行补集、交集的运算即可. 【详解】{}()2300,3B x x x =-<=,{}2A x x =<,则[)2,UA =+∞,因此,()[)2,3U AB =.故选:B. 【点睛】本题考查补集和交集的运算,涉及一元二次不等式的求解,考查运算求解能力,属于基础题.8.已知函数()f x 是R 上的偶函数,且当[)0,x ∈+∞时,函数()f x 是单调递减函数,则()2log 5f ,31log 5f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()5log 3f 的大小关系是( )A .()()3521log log 3log 55f f f <<⎛⎫⎪⎝⎭B .()()3251log log 5log 35f f f <<⎛⎫⎪⎝⎭C .()()5321log 3log log 55f f f ⎪<⎛⎫ ⎝⎭<D .()()2351log 5log log 35f f f ⎪<⎛⎫ ⎝⎭<【答案】D 【解析】 【分析】利用对数函数的单调性可得235log 5log 5log 3>>,再根据()f x 的单调性和奇偶性可得正确的选项. 【详解】因为33log 5log 31>=,5550log 1log 3log 51=<<=, 故35log 5log 30>>.又2233log 5log 42log 9log 50>==>>,故235log 5log 5log 3>>. 因为当[)0,x ∈+∞时,函数()f x 是单调递减函数, 所以()()()235log 5log 5log 3f f f <<.因为()f x 为偶函数,故()()3331log log 5log 55f f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭-,所以()()2351log 5log log 35f f f ⎪<⎛⎫⎝⎭<. 故选:D. 【点睛】本题考查抽象函数的奇偶性、单调性以及对数函数的单调性在大小比较中的应用,比较大小时注意选择合适的中间数来传递不等关系,本题属于中档题.9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()()()212*111N ()n n n S S S n ++++=+∈,121,2a a ==,则n S =( )A .()12n n + B .12n + C .21n - D .121n ++【答案】C 【解析】 【分析】根据已知条件判断出数列{}1n S +是等比数列,求得其通项公式,由此求得n S . 【详解】由于()()()212*111N ()n n n S S S n ++++=+∈,所以数列{}1n S +是等比数列,其首项为11112S a +=+=,第二项为212114S a a +=++=,所以公比为422=.所以12n n S +=,所以21n n S =-. 故选:C 【点睛】本小题主要考查等比数列的证明,考查等比数列通项公式,属于基础题.10.已知x ,y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为A .1B .2C .3D .4【答案】D 【解析】 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合即可得到结论. 【详解】作出不等式组表示的平面区域如下图中阴影部分所示,2z x y =+等价于2y x z =-+,作直线2y x =-,向上平移,易知当直线经过点()2,0时z 最大,所以max 2204z =⨯+=,故选D . 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.11.设直线l 过点()0,1A -,且与圆C :2220x y y +-=相切于点B ,那么AB AC ⋅=( )A .3±B .3C 3D .1【答案】B 【解析】 【分析】过点()0,1A -的直线l 与圆C :2220x y y +-=相切于点B ,可得0BA BC ⋅=.因此()2AB AC AB AB BC AB AB BC ⋅=⋅+=+⋅222AB AC r ==-,即可得出.【详解】由圆C :2220x y y +-=配方为()2211x y +-=,()0,1C ,半径1r =.∵过点()0,1A -的直线l 与圆C :2220x y y +-=相切于点B ,∴0AB BC ⋅=;∴()2AB AC AB AB BC AB AB BC ⋅=⋅+=+⋅2223AB AC r ==-=; 故选:B. 【点睛】本小题主要考查向量数量积的计算,考查圆的方程,属于基础题. 12.在直角ABC ∆中,2C π∠=,4AB =,2AC =,若32AD AB =,则CD CB ⋅=( ) A .18- B .63-C .18D .3【答案】C 【解析】【分析】在直角三角形ABC 中,求得12AC cos CAB AB ∠== ,再由向量的加减运算,运用平面向量基本定理,结合向量数量积的定义和性质:向量的平方即为模的平方,化简计算即可得到所求值. 【详解】在直角ABC ∆中,2C π∠=,4AB =,2AC =,,12AC cos CAB AB ∠==, 若32AD AB =,则2CD CB AD AC AB AC AD AB AD AC AC AB AC ⋅=-⋅-=⋅-⋅-⋅+()() 223322AB AB AC AC AB AC =-⋅-⋅+ 3511642418222=⨯-⨯⨯⨯+=. 故选C. 【点睛】本题考查向量的加减运算和数量积的定义和性质,主要是向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。