2020-2021学年最新高考总复习数学(理)高考模拟仿真试题及答案解析十二
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高三数学最终模拟(理科)一. 填空题1. 两数2和4的几何平均数为;【解析】顺便复习一下其他几个平均数,算术平均数2a b+,平方平均,调和平均数为211a b+2112a b a b +≥≥≥+,本 题易错点在于几何平均数没有正负【答案】2. 设复数12z i =+,212z i =+,在复平面的对应的向量分别为OA u u u r ,OB uuu r ,则向量AB u u u r对应的复数所对应的点的坐标为;【解析】A 点坐标对应为(2,1),B 点坐标对应为(1,2),∴(1,1)AB =-u u u r【答案】(1,1)-3. 已知幂函数()f x过点,则()f x 的反函数为1()fx -=;【解析】将点代入ky x =,得12k =,即幂函数为12y x =,∴12()f x x -=(0)x ≥;本题容易忘写定义域,考试时务必谨记定义域! 【答案】12()fx x -=(0)x ≥4. 若无穷等比数列{}n a 满足:12lim(...)4n n a a a →∞+++=,则首项1a 的取值范围为; 【解析】根据题意141a q=-,即14(1)a q =-,∵(1,0)(0,1)q ∈-U ,∴1(0,4)(4,8)a ∈U , 本题0q ≠易被忽略,是一个易错点; 【答案】(0,4)(4,8)U 5. 在△ABC 中,4B π=,则sin sin A C ⋅的最大值是;【解析】3sin sin sin sin()sin ()422A C A A A A A π⋅=⋅-=⋅+12(sin 2cos 2)sin(2)442444A A A π+=-+=-+≤,这种“二倍角后辅助角” 的常用套路必须烂熟于心!【答案】24+6. 在极坐标中,直线sin 3ρθ=被圆4sin ρθ=截得的弦长为;【解析】根据极坐标与直角坐标的换算公式cos x ρθ=,sin y ρθ=,可知直线为3y =,圆4sin ρθ=两边同时乘以ρ,即24sin ρρθ=,即224x y y +=,图形如图所示,易得弦长为【答案】7. 若不等式1(1)(1)2n na n+--<+对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是;【解析】当n 为奇数,12a n -<+,即1(2)a n>-+恒成立,所以2a ≥-;当n 为偶数, 12a n <-恒成立,所以32a <;综上,3[2,)2a ∈-;本题易错点在2-是否取得到【答案】3[2,)2-8. 如图,某地一天中6时至14时的温度变化曲线近似满足函数sin()y A x b ωϕ=++(其 中0ω>,2πϕπ<<),则估计中午12时的温度近似为C ︒;(精确到1C ︒)【解析】根据图像解得函数解析式为310sin()2084y x ππ=++,代入12x =,27y ≈ 【答案】279. 《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有 系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也,又以高乘之,三十六成 一,该术相当于给出了由圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式2136V L h ≈, 它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取3,那么近似公式2275V L h ≈相当于将圆锥 体积公式中的π近似取为;【解析】2L r π=,∴2224L r π=,2222122437575V r h L h r h ππ=⋅⋅≈=⋅⋅,解得258π≈;【答案】25810. 数列{}n a 是公差不为零的等差数列,其前n 项和为n S ,若记数据1232015,,,...,a a a a 的方 差为1λ,数据3201512,,,...,1232015S S S S 的方程为2λ,则12λλ=;【解析】根据题意,数据3201512,,,...,1232015S S S S 为等差数列,公差为2d;而等差数列 1232015,,,...,a a a a 的公差为d ,即21224()2d d λλ==【答案】411. 已知数列{}n a 满足11a =,22a =,222(1cos)sin 22n n n n a a ππ+=++,则该数列的前n项和是;【解析】通过不完全归纳法,不难发现11a =,32a =,53a =,…为等差数列;而22a =,44a =,68a =,…为等比数列;∴分类讨论可得1222(3)(1)22,218(2)22,28n n n n n n k S n n n k ++⎧+++-=+⎪⎪=⎨+⎪+-=⎪⎩ 【答案】1222(3)(1)22,218(2)22,28n n n n n n k S n n n k ++⎧+++-=+⎪⎪=⎨+⎪+-=⎪⎩()k N ∈ 12. 已知()f x 是定义在[2,2]-上的奇函数,当(0,2]x ∈时,()21xf x =-,函数2()2g x x x m =-+,如果对于任意1[2,2]x ∈-,存在2[2,2]x ∈-,使得21()()g x f x =,则实数m 的取值范围是;【解析】根据题意,2()2g x x x m =-+在[2,2]-的值域⊇()f x 在[2,2]-的值域,而()f x 在[2,2]-的图像如图所示(红线部分),即要满足:(1)3g ≤-且(2)3g -≥, 解得[5,2]m ∈-- 【答案】[5,2]--13. 在面积为2的△ABC 中,E 、F 分别是AB 、AC的中点,点P 在直线EF 上,则2PC PB BC ⋅+u u u r u u u r u u u r 的最小值是;【解析】建立直角坐标系,设(0,0)B ,(,0)C x (0)x >, 因为△ABC 面积为2,则A 点纵坐标为4x,∴P 点纵坐 标为2x ,设P 点2(,)t x ,∴222(,)(,)PC PB BC x t t x x ⋅+=--⋅--u u u r u u u r u u u r 22224x t tx x x +=-++22243()024x x t x =-++≥+=【答案】14. 如图,已知抛物线2y x =及两点11(0,)A y 和22(0,)A y ,其中120y y >>,过1A 、2A 分 别作y 轴的垂线,交抛物线于1B 、2B 两点,直线12B B 与y 轴交于点33(0,)A y ,依次类推得(0,)n n A y ,1,2,3,...n =,若11y =,212y =,则10A 的坐标为;【解析】依题意得:11(0,)1A 、21(0,)2A 、31(0,)3A 、41(0,)5A 、51(0,)8A 、61(0,)13A 、71(0,)21A 、81(0,)34A 、91(0,)55A 、101(0,)89A ,观察分母1、2、3、5、8、…、的规律即可 【答案】1(0,)89二. 选择题15. 对一个容量为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为1p 、2p 、3p ,则( ) A. 123p p p =< B. 231p p p =< C. 132p p p =< D. 123p p p ==【解析】如果每个个体被抽中的概率不一样,则无法保证总体统计的公平性,所以无论是以何种抽样方式,必须要保证个体被抽中的概率一致! 【答案】D16. 数列{}n a 是由实数构成的等比数列,12...n n S a a a =+++,则数列{}n S 中( ) A. 任一项均不为0 B. 必有一项为0C. 至多有有限项为0D. 或无一项为0,或有无穷多项为0【解析】当(1)nn a =-时,{}n S 中有无穷多项为0,排除AC ;当2nn a =时,没有一项为0,排除B ,所以选D 【答案】D17. 若等比数列{}n a 的公比为q (0)q ≠,则关于x 、y 的二元一次方程组132432a x a y a x a y +=⎧⎨+=-⎩的解的情况的下列说法中正确的是( ) A. 对任意q R ∈(0)q ≠,方程组都有唯一解 B. 对任意q R ∈(0)q ≠,方程组都无解C. 当且仅当23q =-时,方程组有无穷多解 D. 当且仅当23q =-时,方程组无解【解析】当且仅当23q =-时,0x y D D D ===,∴方程组有无穷多解【答案】C18. 如图,在△ABC 中,90ACB ︒∠=,2AC =,1BC =,点A 、C 分别在x 轴、y 轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,在运动过程中,点B 到原点O 的最大距离是( )A. 3B.C. 1+D.【解析】如图,2sin OC θ=,cos CD θ=,sin BD θ=, ∴B 点坐标(sin ,2sin cos )θθθ+,点B 到原点O 的距离222sin (2sin cos )3)4OB πθθθθ=++=+-,∴23OB ≤+1OB ≤+【答案】C三. 解答题19. 已知向量(cos ,sin )a x x =r ,(sin ,sin )b x x =r ,3[,]84x ππ∈-,函数()f x a b λ=⋅r r 的 最大值为12,求实数λ的值【解析】21sin cos sin )242a b x x x x π⋅=⋅+=-+r r ,∵3[,]84x ππ∈-,∴(2)[,]44x πππ-∈-,sin(2)[1,]42x π-∈-,∴1[,1]2a b ⋅∈-r r当0λ>,12λ=;当0λ<,1122λ-=,即1λ= 【评析】本题容易漏解,注意有两种情况!20. 如图在三棱锥P ABC -中,PD ⊥平面ABC ,且垂足D 在棱AC 上,AB BC ==1AD =,3CD =,PD =(1)证明:△PBC 为直角三角形(2)求直线AP 与平面PBC 所成角的正弦值 【解析】(1)取AC 中点E ,联结BD 、BE∵AB BC ==BE AC ⊥∵1AD =,3CD =,∴1DE =∴2AE =,BE =BD =∵PD ⊥平面ABC ,PD =∴PB =PC = ∴在△PBC ,222PC PB BC =+ ∴△PBC 为直角三角形(2)等体积法,设点A 到平面PBC 的距离为h ,∵A PBC P ABC V V --=∴1133PBC ABC S h S PD ⋅⋅=⋅⋅,即11333h ⋅⋅=⋅3h =∴sin 3h PA θ==,即直线AP 与平面PBC 所成角的正弦值为3【评析】当垂线不好找或者不好作时,用等体积法可以很快求出点到平面的距离;当然如果建立空间直角坐标系的话,肯定是可以做出来的,计算量偏大一些21. 如图,公路AM 、AN 围成的是一块顶角为α的角形耕地,其中tan 2α=-,在该块土地中P 处有一小型建筑,经测量它到公路AM 、AN 的距离分别为3km ,现要过点P 修建一条直线公路BC ,将三条公路围成的区域ABC 建成一个工业区,为尽量减少耕地占用,问如何确定B 点的位置,使该工业园区的面积最小?并求最小面积【解析】3sin BP B=,PC =∴33sin sin sin sin sin C B BC B C B C+=+= 由正弦定理sin sin sin BC AB ACA C B==得AB =,AC =∴1113sin 33)2222sin sin C B S AC AB C B =⋅⋅⋅=⋅14=+1(30)4sin sin B C C B =++1(3030)154≥+=,当且仅当sin sin C B =时等号成立,即152ABP ACP S S ==V V ,解得5AB = ∴当5AB =时,该工业园区的面积最小值为15【评析】本题不容易形成思路,做不好就容易卡在这,不妨以A 为原点建立直角坐标系,用直线方程的方法会比较好想22. 已知过椭圆方程2212x y +=右焦点F 、斜率为k 的直线l 交椭圆于P 、Q 两点 (1)求椭圆的两个焦点和短轴的两个端点构成的四边形的面积 (2)当直线l 的斜率为1时,求△POQ 的面积 (3)在线段OF 上是否存在点(,0)M m ,使得以MP 、MQ 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 【解析】(1)四个点分别为(1,0)、(1,0)-、(0,1)、(0,1)-,2S =(2)直线l 的方程为1y x =-,代入椭圆方程2212x y +=,解得0x =或43x = ∴P 、Q 两点坐标分别为(0,1)-、41(,)33,1421233S =⋅⋅=(3)设P 点坐标11(,)x y ,Q 点坐标22(,)x y ,PQ 中点坐标为00(,)x y∴221112x y +=,222212x y +=,点差可得0012y k x ⋅=-,又因为00(1)y k x =- 解得202221k x k =+,0221ky k -=+,即中点坐标为2222(,)2121k k k k -++ ∴PQ 中垂线方程为22212()2121k k y x k k k --=--++,代入点(,0)M m ∴221(0,)212k m k =∈+ 【评析】要看懂“以MP 、MQ 为邻边的平行四边形是菱形”这句话的意思即MP MQ = 23. 若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得数列{}n a 的前n 项和n m S a =,则称{}n a 是“回归数列”(1)① 前n 项和为2nn S =的数列{}n a 是否是“回归数列”?并请说明理由② 通项公式为2n b n =的数列{}n b 是否是“回归数列”?并请说明理由(2)设{}n a 是等差数列,首项11a =,公差0d <,若{}n a 是“回归数列”,求d 的值 (3)是否对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“回归数列”{}n b 和{}n c ,使得n n n a b c =+*()n N ∈成立,请给出你的结论,并说明理由【解析】(1)① ∵2nn S =,作差法可得112n n n n a S S --=-=(2)n ≥当1n =时,11S a =;当2n ≥时,1n n S a +=,存在1m n =+,使得n m S a =∴数列{}n a 是“回归数列”② ∵2n b n =,∴前n 项和2n T n n =+,根据题意22n n m +=∵(1)n n +一定是偶数,∴存在(1)2n n m +=,使得n m T b = ∴数列{}n b 是“回归数列” (2)(1)2n n n S n d -=+,根据题意,存在正整数m ,使得2m S a =成立 即21(1)d m d +=+-,102d m =<-,2m <,*m N ∈ ∴1m =,即1d =-(3)1111(1)(1)(1)(1)n a a n d a n a n a n d =+-=--+-+- 设11(1)n b a n a =--,1(1)()n c n a d =-+ 数列{}n b 前n 项和11(1)2n n n B na a -=-,根据题意n m B b =即1111(1)(1)2n n na a a m a --=--,化简得(3)22n nm -=+ 1n =时,1m =;2n =时,1m =;3n ≥,(3)22n n-+为正整数 ∴存在正整数(3)22n nm -=+,使得n m B b =,{}n b 是“回归数列”数列{}n c 前n 项和1(1)()2n n n C a d -=+,根据题意n m C c = 即11(1)()(1)()2n n a d m a d -+=-+,化简得(1)12n n m -=+ ∵*n N ∈,∴(1)12n n -+为正整数,∴存在正整数(1)12n n m -=+, 使得n m C c =,{}n c 是“回归数列”,所以结论成立。