高中数学模拟试题(附答案及解析)
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上海高中2024年高三第一次模拟考试(数学试题含解析)请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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.已知集合2{|1}M x x ==.N 为自然数集,则下列表示不正确的是( )A .1M ∈B .{1,1}M =-C .M ∅⊆D .M N ⊆ 2.下列说法正确的是( )A .“若1a >,则21a >”的否命题是“若1a >,则21a ≤”B .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为真命题C .0(0,)x ∃∈+∞,使0034x x >成立D .“若1sin 2α≠,则6πα≠”是真命题 3.已知数列{}n a 中,112,()1,n n n a n a a a n N *+=-=+∈ ,若对于任意的[]*2,2,a n N ∈-∈,不等式21211n a t at n +<+-+恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(][),21,-∞-⋃+∞B .(][),22,-∞-⋃+∞C .(][),12,-∞-⋃+∞D .[]2,2- 4.已知15455,log log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >> D .c b a >>5.已知m ∈R ,复数113z i =+,22z m i =+,且12z z ⋅为实数,则m =( )A .23-B .23C .3D .-36.为实现国民经济新“三步走”的发展战略目标,国家加大了扶贫攻坚的力度.某地区在2015 年以前的年均脱贫率(脱离贫困的户数占当年贫困户总数的比)为70%.2015年开始,全面实施“精准扶贫”政策后,扶贫效果明显提高,其中2019年度实施的扶贫项目,各项目参加户数占比(参加该项目户数占 2019 年贫困户总数的比)及该项目的脱贫率见下表:参加用户比 40% 40% 10% 10%脱贫率 95% 95% 90% 90%那么2019年的年脱贫率是实施“精准扶贫”政策前的年均脱贫率的( )A .2728倍B .4735倍C .4835倍D .75倍 7.已知函数()()614,7,7x a x x f x a x -⎧-+≤=⎨>⎩是R 上的减函数,当a 最小时,若函数()4y f x kx =--恰有两个零点,则实数k 的取值范围是( )A .1(,0)2-B .1(2,)2-C .(1,1)-D .1(,1)28.函数()3221f x x ax =-+在()0,∞+内有且只有一个零点,则a 的值为( )A .3B .-3C .2D .-2 9.函数的定义域为( )A .[,3)∪(3,+∞)B .(-∞,3)∪(3,+∞)C .[,+∞)D .(3,+∞)10.2019年某校迎国庆70周年歌咏比赛中,甲乙两个合唱队每场比赛得分的茎叶图如图所示(以十位数字为茎,个位数字为叶).若甲队得分的中位数是86,乙队得分的平均数是88,则x y +=( )A .170B .10C .172D .12 11.下列与函数y x=定义域和单调性都相同的函数是( ) A .2log 2x y = B .21log 2x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭ C .21log y x = D .14y x =12.已知(1)n x +的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ).A .122B .112C .102D .92二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年高中数学高考模拟试题(附答案)姓名班级学号得分说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间90分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷第Ⅰ卷(选择题)评卷人得分一、单选题(每题5分,共50分)1.(本题5分)()A.B.C.D.2.(本题5分)已知集合,,则()A.B.C.D.3.(本题5分)函数的零点个数是()A.0B.1C.2D.34.(本题5分)已知数列为递减的等比数列,,且,,则公比为()A.B. C.D.25.(本题5分)在中,已知,D为BC中点,则()A.2B.C.D.6.(本题5分)函数的单调递增区间为()A.B.C.D.7.(本题5分)已知函数,则在上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增8.(本题5分)如图,在长方体中,已知,,E为的中点,则异面直线BD与CE所成角的余弦值为()A.B.C.D.9.(本题5分)在中,,且,则()A.2B.3C.D.10.(本题5分)已知函数的最小正周期为,将函数的图象向左平移个单位长度,得到图象,则()A.B.C.D.第Ⅱ卷(非选择题)评卷人得分二、填空题(共25分)11.(本题5分)定义在R上的奇函数,当x≥0时,(k为常数),则______.12.(本题5分)等差数列的前n项和为,若,则当取到最大值时n__________.13.(本题5分)已知不等式组表示的平面区域不包含点,则实数的取值范围是__________.14.(本题5分)已知双曲线的左右焦点分别是,直线与双曲线交于p,且,则双曲线C的离心率为______.15.(本题5分)设A是椭圆(φ为参数)的左焦点.p是椭圆上对应于的点,那么线段AP的长是________.如图,在斜三棱柱中,底面的正三角形,,侧棱过点的直线交曲线的垂线,垂足分别为、,判,使得四边形的对角线交于一定点18.(本题15分)已知等差数列的n前项和为,,,数列满足.(1)求数列和的通项公式;(2)若数列满足,求数列的n前项和.19.(本题15分)已知在中,,,为内角A,B,C所对的边,,且.(1)求A与C;(2)若,过A作BC边的垂线,并延长至点D,若A,B,C,D四点共圆,求的CD长.20.(本题15分)已知函数.(1)当m>0时,求函数f(x)的极值点的个数;(2)当a,b,c∈(0,+∞)时,恒成立,求m的取值范围.参考答案一、单选题第1题第2题第3题第4题第4题A A C A D第6题第7题第8题第9题第10题C D C B B二、填空题第11题:-4;第12题:6;第13题:(-∞,3]第14题:√2;第15题:5。
辽宁省普通高中2024-2025学年度上学期期初考试模拟试题(2)高二数学参考答案试题考查范围:必修三、必修四 试卷难度:偏难一、单选题:本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案BAABCCDA二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.55213.[]75,14.9四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(1)2ac=;(2))1,3+.16.(1)3π;(2) 17.(1)证明见解析;(2) 2;(3. 18.(1)π()sin(2)13f xx =+−;(2)5(,2]−∞−;(3)43π3题号 9 10 11 答案ADACDAC辽宁省普通高中2024-2025学年度上学期期初考试模拟试题(2)高二数学(教师版)试题考查范围:必修三、必修四 试卷难度:偏难一、单项选择题: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.已知向量,a b满足()2a a b ⋅+=,且2= a ,则向量b 在向量a 上的投影向量为( ) A. a −B. 12a −C. 1−D. 12−的( )A .一B .二C .三D .四 【答案】A【分析】根据周期性得到1z i =+,得到答案.【详解】2320211(11)(11)11z i i i i i i i i i i =++++…+=+−−+…++−−++=+, 故复数z 对应的点在第一象限. 故选:A.【点睛】本题考查了复数对应象限,意在考查学生的计算能力和转化能力.4.已知a ,b ,c 为三条不同的直线,,αβ为两个不同的平面,则下列说法正确的有几项( )①若,,,a b a b c αβαβ⊂⊂=∥,则a c ②若,,,a b a c b c αα⊥⊥⊂⊂,则a α⊥ ③若,,,,a b a b A a b ααββ=⊂⊂ ∥∥,则αβ∥ ④若,,c a c αβαβ⊥=⊥ ,则a β⊥ A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】B【分析】利用线面平行判定定理和性质定理,结合直线平行的传递性可判断A ;由线面垂直判定定理可判断B ;由面面平行的判定定理可判断C ;根据面面垂直性质定理可判断D.【详解】对于①,因为,a b a α⊂ ,所以//b α,又b β⊂,∩=c αβ,所以//b c ,所以a c ,①正确;对于②,当//b c 时,直线a 不一定垂直于α,②错误; 对于③,由面面平行的判定定理可知,③正确;对于④,由面面垂直性质定理可知,若直线a α⊄时,直线a 不一定垂直于β,④错误. 故选:B5.在△ABC 中,角、、A B C 的对边分别为、、a b c ,若5cos 8cos cos 85B C Ac b a−=−,又△ABC 的面积S =,且2B C A +=,则AB BC BC CA CA AB ⋅+⋅+⋅=( ) A . B . C . D .6.如图,棱长为1的正方体1111中,P 为线段1的中点,M ,N 分别为体对角线1和棱11上任意一点,则2PM 的最小值为( )A BC .2D .故选:C7.复数i(,R,i z a b a b =+∈是虚数单位的射线为终边的角,则()i cos isin z a b r θθ=+=+,把()cos isin r θθ+叫做复数i a b +的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,()()()*[cos isin ]cos isin N n nr r n n n θθθθ++∈,例如:3312π2πcos isin cos2πisin2π1233 −=+=+=,()44ππ(1i)cos isin 4cos πisin π444 ++=+=− ,复数z 满足:31i z =+,则z 可能取值为( )A ππcos isin 1212+B 3π3πcos isin 44+C 5π5πcos isin 44 +D 17π17πcosisin 1212+ 8.设函数()()π2sin 106f x x ωω=−−>在[]π,2π上至少有两个不同零点,则实数ω的取值范围是( ) A .3,2+∞B .375,,232+∞C .1319,3,66+∞D .1,2+∞二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分. 9.点O 为△ABC 所在平面内一点,则( )A .若0OA OB OC ++=,则点O 为△ABC 的重心B .若0AC AB BC BA OA OB AC AB BC BA⋅−=⋅−=,则点O 为△ABC 的垂心 C .若()()0OA OB AB OB OC BC +⋅=+⋅=.则点O 为△ABC 的垂心 D .在ABC 中,设222AC AB AO BC −=⋅,那么动点O 的轨迹必通过△ABC 的外心【答案】AD【分析】根据三角形四心的定义,结合向量数量积的几何意义,对题目中的四个选项逐一进行运算判断,判断出O 点在△ABC 中的特殊位置,即可得到答案.【详解】A .由于()2OA OB OC OD =−+=− ,其中D 为BC 的中点,可知O 为BC 边上中线的三等分点(靠近线段BC ),故O 为△ABC 的重心;选项A 正确.10.已知函数()()ππcos cos cos 03322x x f x x x ωωωωω=++−+>,则( ) A .若()f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则2ω=B .当()f x 的最小正周期为2π,ππ212x −≤≤时,()1f x ≤≤C .当2ω=时,()f x 的图象向右平移π3个单位长度得到函数解析式为2cos 2y x =−D .若()f x 在区间π0,6上有且仅有两个零点,则1117ω≤<11.如图,ABCD是边长为5的正方形,半圆面APD⊥平面ABCD.点P为半圆弧 AD上一动点(点P与点A,D 不重合).下列说法正确的是()A.三棱锥P-ABD的四个面都是直角三角形B.三棱锥P-ABD体积的最大值为125 4C.异面直线PA与BC的距离为定值D.当直线PB与平面ABCD所成角最大时,平面PAB截四棱锥-P ABCD【答案】AC所以点O 为四棱锥P ABCD −外接球的球心, 过点P 作PH AD ⊥于点H ,连接BH 因为半圆面APD ⊥平面ABCD ,半圆面三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.抗战胜利纪功碑暨人民解放纪念碑,简称“解放碑”,位于重庆市渝中区解放碑商业步行街中心地带,是抗战胜利的精神象征,是中国唯一一座纪念中华民族抗日战争胜利的纪念碑.如图:在解放碑的水平地面上的点A 处测得其顶点P 的仰角为45 、点B 处测得其顶点P 的仰角为30°,若55AB =米,且60OAB ∠= ,则解放碑的高度14.已知函数sin ()()x f x ωϕ=+(2)0,πωϕ>≤,4x π=−是一个零点,4x π=是一个对称轴,且在5,1836ππ上单调,四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)在△ABC 中,角、、A B C 的对边分别为、、a b c ,已知()2b c a c =+.(1)若π3B =,求ac的值;在△ABC 中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,且有()2cos cos cos sin sin A A C B B C +−=(1)求角A ;如图,设圆I 为三角形ABC可得:2AI =,AD AE ==如图,在四棱锥P ABCD −中,四边形ABCD 是直角梯形,,//,AB AD AB CD PC ⊥⊥底面ABCD ,224,2AB AD CD PC a ====,E 是PB 的中点.(1)求证:平面EAC ⊥平面PBC ;(2)若二面角P AC E −−a 的值; EAC )因为AC ⊂平面EAC ,所以平面EAC ⊥平面PBC .(2)以点C 为原点,分别为x 轴、y 轴、已知函数()()sin 1f x x ωϕ=+−(0ω>,0πϕ<<)的图象两邻对称轴之间的距离是π2,若将()f x 的图象先向右平移π6单位,再向上平移1个单位,所得函数()g x 为奇函数. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若对任意π0,x ∈ ,()()()2220f x m f x m −+++≤恒成立,求实数m 取值范围; 的(3)若函数()()23h x f x =+的图象在区间[],a b (,R a b ∈且a b <)上至少含有30个零点,在所有满足条件的区间[],a b 上,求b a −的最小值.定义函数()sin cos f x m x n x =+的“源向量”为(),OM m n = ,非零向量(),OM m n = 的“伴随函数”为()sin cos f x m x n x =+,其中O 为坐标原点.(1)若向量(OM = 的“伴随函数”为()f x ,求()f x 在[]0,πx ∈的值域;(2)若函数()()g x x α=+的“源向量”为OM ,且以O 为圆心、OM 为半径的圆内切于正△ABC (顶点C 恰好在y 轴的正半轴上),求证:222MA MB MC ++ 为定值;(3)在△ABC 中,角、、A B C 的对边分别为、、a b c ,若函数()h x 的“源向量”为()0,1OM = ,且已知()38,5a h A =,=。
2024年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试数学冲刺卷(一)答案解析一、选择题:本大题共12小题,每小题6分,共72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{}2,0,1,2A =-,{}21B x x =-≤≤∣,则A B = ()A.{}2- B.{}1 C.{}2,0,1- D.{}0,1,2【答案】C 【解析】【分析】根据集合交集运算求解即可.【详解】解:因为{}2,0,1,2A =-,{}21B xx =-≤≤∣,所以A B = {}2,0,1-故选:C2.已知角α的终边过点()1,2P -,则tan α等于()A.2 B.2- C.12-D.12【答案】B 【解析】【分析】由正切函数的定义计算.【详解】由题意2tan 21α==--.故选:B .3.下列函数中是减函数且值域为R 的是()A.1()f x x= B.1()f x x x=-C.()ln f x x= D.3()f x x=-【答案】D 【解析】【分析】由幂函数及对数函数的图象与性质即可求解.【详解】解:对A :函数()f x 的值域为()(),00,-∞⋃+∞,故选项A 错误;对B :函数()f x 为(),0∞-和()0,∞+上的增函数,故选项B 错误;对C :函数()ln ,0()ln ln ,0x x f x x x x >⎧==⎨-<⎩,所以()f x 在()0,∞+上单调递增,在(),0∞-上单调递减,故选项C 错误;对D :由幂函数的性质知()f x 为减函数且值域为R ,故选项D 正确;故选:D.4.不等式22150x x -++≤的解集为()A .532x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭B.52x x ⎧≤-⎨⎩或}3x ≥C.532x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭D.{3x x ≤-或52x ⎫≥⎬⎭【答案】B 【解析】【分析】将式子变形再因式分解,即可求出不等式的解集;【详解】解:依题意可得22150x x --≥,故()()2530x x +-≥,解得52x ≤-或3x ≥,所以不等式的解集为52x x ⎧≤-⎨⎩或}3x ≥故选:B .5.化简:AB OC OB +-=()A.BAB.CAC.CBD.AC【答案】D 【解析】【分析】根据向量的线性运算法则,准确运算,即可求解.【详解】根据向量的线性运算法则,可得()AB OC OB AB OC OB AB BC AC +-=+-=+=.故选:D.6.方程()234xf x x =+-的零点所在的区间为()A.()1,0- B.10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C.1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭D.41,3⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】【分析】分析函数()f x 的单调性,利用零点存在定理可得出结论.【详解】因为函数2x y =、34y x =-均为R 上的增函数,故函数()f x 在R 上也为增函数,因为()10f -<,()00f <,15022f ⎛⎫=<⎪⎝⎭,()110f =>,由零点存在定理可知,函数()f x 的零点所在的区间为1,12⎛⎫⎪⎝⎭.故选:C.7.已知扇形的半径为1,圆心角为60 ,则这个扇形的弧长为()A.π6B.π3C.2π3D.60【答案】B 【解析】【分析】根据扇形的弧长公式计算即可.【详解】易知π603=,由扇形弧长公式可得ππ133l =⨯=.故选:B8.把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人,则事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是()A.对立事件B.互斥但不对立事件C.不可能事件D.必然事件【答案】B 【解析】【分析】根据题意,分析可得“甲分得红牌”与“乙分得红牌”不会同时发生,但除了这2个事件外,还有事件“丙分得红牌”,由对立事件与互斥事件的概念,可得答案.【详解】根据题意,把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人,事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”不会同时发生,则两者是互斥事件,但除了“甲分得红牌”与“乙分得红牌”之外,还有“丙分得红牌”,则两者不是对立事件,则事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是互斥但不对立事件;故选:B .【点睛】本题考查对立事件与互斥事件的概念,要注意对立一定互斥,但互斥不一定对立,属于基础题.9.要得到函数4y sinx =-(3π)的图象,只需要将函数4y sin x =的图象A.向左平移12π个单位B.向右平移12π个单位C.向左平移3π个单位D .向右平移3π个单位【答案】B 【解析】【详解】因为函数sin 4sin[4()]312y x x ππ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,要得到函数43y sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需要将函数4y sin x =的图象向右平移12π个单位.本题选择B 选项.点睛:三角函数图象进行平移变换时注意提取x 的系数,进行周期变换时,需要将x 的系数变为原来的ω倍,要特别注意相位变换、周期变换的顺序,顺序不同,其变换量也不同.10.已知两条直线l ,m 与两个平面α,β,下列命题正确的是()A.若//l α,l m ⊥,则m α⊥B.若//αβ,//m α,则//m βC.若//l α,//m α,则//l mD.若l α⊥,l //β,则αβ⊥【答案】D 【解析】【分析】A.利用线面的位置关系判断;B.利用线面的位置关系判断;C.利用直线与直线的位置关系判断;D.由l //β,过l 作平面γ,有m γβ= ,利用线面平行的性质定理得到得到//l m ,再利用面面垂直的判定定理判断.【详解】A.若//l α,l m ⊥,则//,m m αα⊂或,m α相交,故错误;B.若//αβ,//m α,则//m β或m β⊂,故错误;C.若//l α,//m α,则//l m ,l ,m 相交或异面,故错误;D.若l //β,过l 作平面γ,有m γβ= ,则//l m ,因为l α⊥,所以m α⊥,又m β⊂,则αβ⊥,故正确.故选:D11.已知函数()122,0,log ,0,x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩则()()2f f -=()A.-2B.-1C.1D.2【答案】D 【解析】【分析】先根据分段函数求出()2f -,再根据分段函数,即可求出结果.【详解】因为()21224f --==,所以()()12112log 244f f f ⎛⎫-=== ⎪⎝⎭.故选:D.12.已知37log 2a =,1314b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,135log c =,则a 、b 、c 的大小关系为()A.a b c >> B.a c b>> C.b a c>> D.c b a>>【答案】A 【解析】【分析】利用对数函数、指数函数的单调性结合中间值法可得出a 、b 、c 的大小关系.【详解】因为337log log 312a =>=,13110144b ⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1133log 5log 10c =<=,因此,a b c >>.故选:A.二、填空题:本大题共6小题,每小题6分,共36分.13.已知i 是虚数单位,则复数4i1i-+的虚部为__________.【答案】2-【解析】【分析】先把复数化简为22i --,再根据虚部定义得出即可.【详解】()()()()224i 1i 4i 1i 4i4i 4i =22i 1i 1i 1i 1i 2------===--++--,则复数的虚部为2-.故答案为:2-.14.函数51x y a -=+且((0a >且1a ≠)的图象必经过定点______________.【答案】(5,2)【解析】【分析】由指数函数的性质分析定点【详解】令50x -=,得5x =,此时2y =故过定点(5,2)15.如果函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的最小正周期为2π,则ω的值为______________.【答案】4【解析】【分析】根据正弦型函数的周期计算公式2T πω=即可求解.【详解】2T πω=,∴2242Tππωπ===.故答案为:4.16.已知圆柱的底面直径与高都等于球的直径,若该球的表面积为48π,则圆柱的侧面积为_____.【答案】48π.【解析】【分析】先由球的表面积为48π求出球的半径,然后由圆柱的侧面积公式算出即可【详解】因为球的表面积24π48πS R ==所以R所以圆柱的底面直径与高都为所以圆柱的侧面积:2π⨯故答案为:48π【点睛】本题考查的是空间几何体表面积的算法,较简单.17.某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________件.【答案】18【解析】【详解】应从丙种型号的产品中抽取30060181000⨯=件,故答案为18.点睛:在分层抽样的过程中,为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的,这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比,即n i ∶N i =n ∶N .18.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,()22xf x =-,则不等式()2f x ≤的解集是_______;【答案】[]22-,【解析】【分析】判断函数当0x ≥时的单调性,利用函数奇偶性和单调性的关系将不等式进行转化求解即可.【详解】∵当x ≥0时,()22xf x =-,∴偶函数()f x 在[0,+∞)上单调递增,且()2=2f ,所以()2f x ≤,即()()2fx f ≤,∴2x ≤,解得22x -≤≤.故答案为:[]22-,.三、解答题:本大题共4小题,第19~21题各10分,第22题12分,共42分.解答需写出文字说明,证明过程和演算步骤.19.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是,,a b c ,已知46,5,cos 5a b A ===-(1)求角B 的大小;(2)求三角形ABC 的面积.【答案】(1)B=300(2)93122ABC S ∆-=【解析】【详解】分析:(1)由同角三角函数关系先求3sin 5A =,由正弦定理可求sinB 的值,从而可求B 的值;(2)先求得()()sin 30C sin A B sin A =+=+的值,代入三角函数面积公式即可得结果.详解:(1)由正弦定理又∴B 为锐角sinA=35,由正弦定理B=300(2)()()sin 30C sin A B sin A =+=+,∴19312bsin 22ABC S a C -==点睛:以三角形和为载体,三角恒等变换为手段,正弦定理、余弦定理为工具,对三角函数及解三角形进行考查是近几年高考考查的一类热点问题,一般难度不大,但综合性较强.解答这类问题,两角和与差的正余弦公式、诱导公式以及二倍角公一定要熟练掌握并灵活应用,特别是二倍角公式的各种变化形式要熟记于心.20.某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用比例分配的分层随机抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[)20,30,[)30,40,⋅⋅⋅,[]80,90,并整理得到如下频率分布直方图:(1)根据频率分布直方图估计分数的样本数据的70%分位数;(2)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中女生的人数.【答案】(1)77.5;(2)160(人).【解析】【分析】(1)根据分位数的概念,结合题给频率分布直方图计算得出结果即可;(2)根据频率分布直方图计算出样本中分数不小于70的人数,进而计算出样本中男生及女生的人数,最后求出总体中女生的人数.【详解】(1)由频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为()0.020.04100.6+⨯=,从而有:样本中分数小于70的频率为10.60.4-=,又由频率分布直方图可得:样本中分数小于80的频率为0.8,所以样本数据的70%分位数必定位于[)70,80之间.计算为:0.70.4701077.50.80.4-+⨯=-所以其分数的样本数据的70%分位数估计值为77.5.(2)由题知,样本中分数不小于70的学生人数为()0.020.041010060+⨯⨯=,从而有,样本中分数不小于70的男生人数为160302⨯=,进而得,样本中的男生人数为30260⨯=,女生人数为1006040-=,所以总体中女生人数为40400160100⨯=(人).21.某市出租车的票价按以下规则制定:起步公里为2.6公里,收费10元;若超过2.6公里的,每公里按2.4元收费.(1)设A 地到B 地的路程为4.1公里,若搭乘出租车从A 地到B 地,需要付费多少?(2)若某乘客搭乘出租车共付费16元,则该出租车共行驶了多少公里?【答案】(1)13.6元(2)5.1公里【解析】【分析】(1)设出租车行驶x 公里,根据题设写出付费额()f x 的分段函数形式,进而求从A 地到B 地需要的付费;(2)由题意出租车行驶公里数 2.6x >,结合解析式列方程求该出租车共行驶的公里数.【小问1详解】设出租车行驶x 公里,则付费额10,0 2.6()10 2.4( 2.6), 2.6x f x x x <≤⎧=⎨+->⎩,所以(4.1)10 2.4(4.1 2.6)13.6f =+⨯-=元.【小问2详解】由题意,出租车行驶公里数 2.6x >,令10 2.4( 2.6)16x +-=,则 5.1x =公里.22.如图,在三棱锥V-ABC 中,平面VAB ⊥平面ABC ,VAB 为等边三角形,AC BC ⊥,且AC=BC=,O,M分别为AB,VA 的中点.(1)求证:VB //平面MOC ;(2)求三棱锥V-ABC 的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)33.【解析】【详解】试题分析:(1)要证明线面平行,就是要证线线平行,题中有中点,由中位线定理易得线线平行,注意得出线面平行结论时,必须把判定定理的条件写全;(2)要求三棱锥的体积,首先要确定高,本题中有面面垂直,由此易得VO 与底面ABC 垂直,因此VO 就是高,求出其长,及ABC 面积,可得体积.试题解析:(1)证明: 点O,M 分别为AB,VA 的中点//OM VB ∴又,OM MOC VB MOC ⊂⊄平面平面//VB MOC∴平面(2)解:连接VO ,则由题知VO ⊥平面AB C,∴VO 为三棱锥V-ABC 的高.又112ABC S VO === ,11.1333V ABC ABC V S VO -∴==⨯=考点:线面平行的判断,体积.。
2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试数学模拟试题(三)一、单选题:本题共28小题,每小题3分,共84分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,则( )A. B. C. D.2.命题“,都有”的否定为( )A. ,使得B. ,使得C. ,都有D. ,使得3.设甲是乙的充分条件,乙是丙的充要条件,丙是丁的必要条件,那么丁是甲的( )A. 充分条件B. 必要条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要的条件4.已知,a,b,c为实数,则下列不等式成立的有( )A. B.C. D.5.已知,,则( )A. B. C. D.6.代数式取得最小值时对应的x值为( )A. 2B.C.D.7.已知函数,若,则a的值为( )A. B. 2 C. 9 D. 或98.已知,则的值是( )A. 7B. 8C. 9D. 109.已知,则( )A. 3B. 5C. 7D. 910.设,则的值是( )A. 1B. 2C. 4D. 911.函数的定义域为( )A. B.C.D.12.设,则大小关系为( )A. B.C.D.13.若函数是偶函数,则可取一个值为( )A. B.C.D.14.函数的最小正周期是( )A. B.C.D.15.已知,则( )A. B.C.D.16.圆心角为且半径长r 为1cm 的扇形的面积为( )A. 15B. 30C.D. 17.函数图象上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的3倍,则得到的图象对应的解析式为( )A.B.C. D.18.已知复数,则z 的虚部为( )A. 2 B. 2iC. D.19.已知,,若,则实数x 的值为( )A. B. 4C. D. 120.在中,点N 满足,记,,那么( )A.B.C.D.21.已知圆锥的轴截面是斜边为的直角三角形,该圆锥的体积为( )A.B.C.D.22.某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为300,200,400,为了了解学生的课业负担情况,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取18名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取人数分别是( )A. 6,4,8B. 6,6,6C. 5,6,7D. 4,6,823.已知,,如果,那么( )A. B. C. D.24.学校组织班级知识竞赛,某班的8名学生的成绩单位:分分别是:68、63、77、76、82、88、92、93,则这8名学生成绩的分位数是( )A. 88 分B. 89 分C. 90 分D. 92 分25.( )A. B. C. D.26.已知,则的最小值为( )A. 12B. 14C. 16D. 1827.在中,角的对边分别是,若,,则( )A. B. C. D.28.若,则的终边落在( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限二、解答题:本题共2小题,共16分。
2024-2025学年高二数学上学期期中模拟卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版(2019)选择性必修第一册第一章~第三章(空间向量与立体几何+直线与圆+圆锥曲线)。
5.难度系数:0.65。
第一部分(选择题共58分)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.5.如图,在平行六面体ABCD 则AC'的长为()A.98562+B.【答案】A-'【解析】平行六面体ABCD A故选:A7.已知椭圆的方程为2 9 x+的周长的最小值为()A.8B 【答案】C则由椭圆的中心对称性可知可知12AF BF 为平行四边形,则可得2ABF △的周长为2AF A .0B .【答案】D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.则21242||222y y m HC ++===12||4||22yy p AB HM ++===所以||2sin ||2(HC m HMN HM m ∠==因为20m ≥,所以212(1)m ∈三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.则11,22BN BA BD DM =+ 所以1122BN DM BA ⎛⋅=+ ⎝ 1144BA BC BD BC =⋅+⋅-uu r uu u r uu u r uu u r四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知两直线1:20l x y ++=和2:3210l x y -+=的交点为P .(1)直线l 过点P 且与直线310x y ++=平行,求直线l 的一般式方程;(2)圆C 过点()1,0且与1l 相切于点P ,求圆C 的一般方程.【解析】(1)直线l 与直线310x y ++=平行,故设直线l 为130x y C ++=,(1分)联立方程组203210x y x y ++=⎧⎨-+=⎩,解得11x y =-⎧⎨=-⎩.(3分)∴直线1:20l x y ++=和2:3210l x y -+=的交点()11P --,.16.(15分)在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,124AA AB ==,点E 在线段1CC 上,且14CC CE = ,点F 为BD 中点.(1)求点1D 到直线EF 的距离;(2)求证:1A C ⊥面BDE .【解析】(1)如图,以D 为原点,以,DA DC 正四棱柱111ABCD A B C -()()(10,0,4,0,2,1,1,1,0D E F ∴则点1D 到直线EF 的距离为:17.(15分)18.(17分)如图,在四棱锥P ABCD -中,M 为棱PC 的中点.(1)证明:BM ∥平面PAD ;(2)若5PC =,1AB =,(2)1AB = ,2DC ∴=,又PD 222PC PD DC ∴=+,则PD DC ⊥又平面PDC ⊥平面ABCD ,平面PD ∴⊥平面ABCD ,(7分)19.(17分)416(2)(i )由题意知直线l 的方程为联立221416x y ⎧-=⎪⎨,化简得(4m 2(ii )1212232,41m y y y y m -+=-直线AD 的方程为11y y x =+。
2024年高考仿真模拟数试题(一)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.若一组数据1,1,,4,5,5,6,7a 的75百分位数是6,则=a ()A.4B.5C.6D.7【答案】C 【解析】【分析】根据百分位数的定义求解即可.【详解】这组数据为:1,1,,4,5,5,6,7a ,但a 大小不定,因为80.756⨯=,所以这组数据的75%分位数为从小到大的顺序的第6个数和第7个数的平均数,经检验,只有6a =符合.故选:C .2.已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>的长轴长是短轴长的3倍,则E 的离心率为()A.3B.223C.33D.233【答案】B 【解析】【分析】根据题意可得26a b =,再根据离心率公式即可得解.【详解】由题意,26a b =,所以13b a =,则离心率3c e a ====.故选:B .3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若789101120a a a a a ++++=,则17S =()A.150B.120C.75D.68【答案】D 【解析】【分析】由等差数列的性质及求和公式计算即可得解.【详解】由等差数列的性质可知78910911205a a a a a a ++++==,所以94a =,()1171791717682a a S a +===,故选:D.4.已知空间中,l 、m 、n 是互不相同直线,α、β是不重合的平面,则下列命题为真命题的是()A.若//αβ,l ⊂α,n β⊂,则//l nB.若//l α,//l β,则//αβC.若//m β,//n β,m α⊂,n ⊂α,则//αβD.若l α⊥,//l β,则αβ⊥【答案】D 【解析】【分析】对A 、B 、C 选项,可通过找反例排除,对D 选项,可结合线面平行的性质及面面垂直的判定定理得到.【详解】对A 选项:若//αβ,l ⊂α,n β⊂,则l 可能与n 平行或异面,故A 错误;对B 选项:若//l α,//l β,则α与β可能平行或相交,故B 错误;对C 选项:若//m β,//n β,m α⊂,n ⊂α,可能//m n ,此时α与β可能平行或相交,故C 错误;对D 选项:若//l β,则必存在直线p β⊂,使//l p ,又l α⊥,则p α⊥,又p β⊂,则αβ⊥,故D 正确.故选:D.5.7个人站成两排,前排3人,后排4人,其中甲乙两人必须挨着,甲丙必须分开站,则一共有()种站排方式.A.672 B.864 C.936 D.1056【答案】D 【解析】【分析】分甲站在每一排的两端和甲不站在每一排的两端这两种情况解答即可.【详解】当甲站在每一排的两端时,有4种站法,此时乙的位置确定,剩下的人随便排,有554A 480=种站排方式;当甲不站在每一排的两端时,有3种站法,此时乙和甲相邻有两个位置可选,丙和甲不相邻有四个位置可选,剩下的人随便站,有1142443C C A 576=种站排方式;故总共有4805761056+=种站排方式.故选:D .6.在平面直角坐标系xOy 中,已知()1,0A ,()0,3B ,动点P 满足OP xOA yOB =+,且1x y +=,则下列说法正确的是()A.P 的轨迹为圆B.P 到原点最短距离为1C.P 点轨迹是一个菱形D.点P 的轨迹所围成的图形面积为4【答案】C 【解析】【分析】由题意得3x ab y =⎧⎪⎨=⎪⎩,结合1x y +=可知33a b +=,画出图形可知P 点轨迹是一个菱形,故C错误A 正确;由点到直线的距离即可验证B ;转换成ABC 面积的两倍来求即可.【详解】设P 点坐标为(),a b ,则由已知条件OP xOA yOB =+ 可得3a x b y =⎧⎨=⎩,整理得3x a b y =⎧⎪⎨=⎪⎩.又因为1x y +=,所以P 点坐标对应轨迹方程为33a b +=.0a ≥,且0b ≥时,方程为33a b +=;0a ≥,且0b <时,方程为33b a =-;a<0,且0b ≥时,方程为33b a =+;a<0,且0b <时,方程为33a b +=-.P 点对应的轨迹如图所示:3AB CD k k ==-,且AB BC CD DA ====P 点的轨迹为菱形.A 错误,C 正确;原点到AB :330a b +-=1.10=<B 错误;轨迹图形是平行四边形,面积为122362⨯⨯⨯=,D 错误.故选:C .7.已知函数()3sin 44sin 436f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,设()00,,()x x f x f x ∀∈∃∈≤R R ,则02tan 43x π⎛⎫-⎪⎝⎭等于()A.43-B.34-C.34D.43【答案】B 【解析】【分析】根据诱导公式得到()f x 最大值,即得到关于0x 的关系式,代入02tan 43x π⎛⎫-⎪⎝⎭利用诱导公式即可.【详解】()3sin 44sin 43sin(4)4sin(4)36323f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫=++-=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()3sin(4)4cos(433f x x x ππ∴=+++,4()5sin(4)(tan 33f x x πϕϕ∴=++=,max 5()f x =∴,()00,,()x x f x f x ∀∈∃∈≤R R ,0234(Z)2k k x πππϕ+=+∈+∴,0213tan 4tan(2)32tan 4x k πππϕϕ⎛⎫∴-=-+-=-=- ⎪⎝⎭.故选:B.8.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,离心率为e ,直线(0)y kx k =≠分别与C 的左、右两支交于点M ,N .若1MF N 的面积为160MF N ∠=︒,则22e 3a +的最小值为()A.2B.3C.6D.7【答案】D 【解析】【分析】作出辅助线,121F NF MF N S S == 124NF NF ⋅=,利用双曲线定义和余弦定理求出21243b F N F N ⋅=,求出23b =,进而求出22223e 31317a a a +=++≥+=.【详解】连接22,NF MF ,有对称性可知:四边形12MF NF 为平行四边形,故2112,NF MF NF MF ==,12120FNF ∠=︒,121F NFMF N S S ==由面积公式得:121sin1202NF NF ⋅︒=124NF NF ⋅=,由双曲线定义可知:122F N F N a -=,在三角形12F NF 中,由余弦定理得:()222221212121212244cos12022F N F N F N F N cF N F N c F N F N F N F N-+⋅-+-︒==⋅⋅2121224122F N F N b F N F N ⋅-==-⋅,解得:21243b F N F N ⋅=,所以2443b =,解得:23b =,故22223e 31317a a a +=++≥+=,当且仅当2233a a=,即21a =时,等号成立.故选:D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知函数()2sin sin 2f x x x=-,则下列结论正确的有()A.()f x 为奇函数B.()f x 是以π为周期的函数C.()f x 的图象关于直线π2x =对称 D.π0,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()f x的最大值为22-【答案】AD 【解析】【分析】对于A ,由正弦函数的奇偶性即可判断;对于B ,判断()()πf x f x +=是否成立即可;对于C ,判断ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是否成立即可;对于D ,可得π0,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()f x 单调递增,由此即可得解.【详解】对于A ,()2sin sin 2f x x x =-的定义域为()π,2k x k ≠∈Z (关于原点对称),且()()()()22sin sin sin 2sin 2f x x x f x x x ⎛⎫-=--=--= ⎪-⎝⎭,对于B ,()()()()22πsin πsin sin 2sin 2πf x x x f x x x +=+-=--≠⎡⎤+⎣⎦,故B 错误;对于C ,ππ22sin cos 22sin 2πsin 22f x x x x x ⎛⎫⎛⎫+=+-=+⎪ ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,ππ22sin cos 22sin 2πsin 22f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=--=-⎪ ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,但ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+≠-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 的图象不关于直线π2x =对称,故C 错误;对于D ,π0,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,sin ,sin 2y x y x ==均单调递增,所以此时2sin 2y x=-也单调递增,所以π0,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()f x 单调递增,其最大值为π2242f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.故选:AD.10.已知复数1z ,2z ,则下列命题成立的有()A.若1212z z z z +=-,则120z z = B.11,Z nnz z n =∈C.若22120z z +=,则12=z z D.1212z z z z ⋅=⋅【答案】BCD 【解析】【分析】举例说明判断A ;利用复数的三角形式计算判断B ;利用复数的代数形式,结合模及共轭复数的意义计算判断CD.【详解】对于A ,当121i,1i =+=-z z 时,12122z z z z +==-,而1220z z =≠,A 错误;对于B ,令1(cos isin ),0,R z r r θθθ=+≥∈,则1(cos isin )n nz r n n θθ=+,于是1|||cos isin |nnnz r n n r θθ=+=,而1||z r =,即有1||nnz r =,因此11nnz z =成立,B 正确;设复数1i(,R)z a b a b =+∈,2i(,)z c d c d =+∈R ,对于C ,由22120z z +=,得2222()(22)i 0a b c d ab cd -+-++=,则22220220a b c d ab cd ⎧-+-=⎨+=⎩,2222120z z -=-=,因此12=z z ,C 正确;对于D ,21(i)(i)()()i z a b c d ac bd c z ad b ⋅=++=-++,则21()()i z ac bd a b z d c ⋅=--+,12(i)(i)()()i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=--=--+,因此1212z z z z ⋅=⋅,D 正确.故选:BCD11.已知函数()f x 满足:①对任意,x y ∈R ,()()()()()2f x y f x f y f x f y +++=⋅+;②若x y ≠,则()()f x f y ≠.则()A.()0f 的值为2B.()()4f x f x +-≥C.若()13f =,则()39f = D.若()410f =,则()24f -=【答案】ABC 【解析】【分析】对于A ,令0x y ==,结合“若x y ≠,则()()f x f y ≠”即可判断;对于B ,由基本不等式相关推理结合()2040f =>即可判断;对于C ,令1y =得,()()()1332f x f x f x +++=+,由此即可判断;对于D ,令()1xf x =+,即可判断.【详解】对于A ,令0x y ==,得()()23002f f =+⎡⎤⎣⎦,解得()01f =或()02f =,若()01f =,令0y =,得()()212f x f x +=+,即()1f x ≡,但这与②若x y ≠,则()()f x f y ≠矛盾,所以只能()02f =,故A 正确;对于B ,令y x =-,结合()02f =得,()()()()()()22f x f x f x f x f x f x ⎛⎫+-+-=⋅-≤ ⎪⎝⎭,解得()()4f x f x +-≥或()()0f x f x +-≤,又()02f =,所以()2040f =>,所以只能()()4f x f x +-≥,故B 正确;对于C ,若()13f =,令1y =得,()()()1332f x f x f x +++=+,所以()()121f x f x +=-,所以()()2161521f f =-=-=,所以()()21101932f f =-=-=,故C 正确;对于D ,取()1xf x =+,则()()11232xyx yx yf x f y +⎡⎤⎡⎤+++=+++⎢⎥⎢⎥⎣⋅=⎣+⎦⎦()()()f x y f x f y +++=且()1xf x =+单调递增,满足()410f =,但()423f -=,故D 错误.故选:ABC.【点睛】关键点睛:判断D 选项的关键是构造()1xf x =+,由此即可证伪.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.设集合{}2,0,1M =-,{}1N x x a =-<,若M N ⋂的真子集的个数是1,则正实数a 的取值范围为______.【答案】()()0,11,3 【解析】【分析】分{}0M N = 和{}2M N = 讨论即可.【详解】{}1N x x a =-<,则11x a -<-<,解得11a x a -+<<+,若M N ⋂的真子集的个数是1,则M N ⋂中只含有一个元素,因为a 为正实数,则11a +>,11a -+>-,若{}0M N = ,则10120a a a -+<⎧⎪+≤⎨⎪>⎩,解得01a <<,若{}2M N = ,则012120a a a ≤-+<⎧⎪+>⎨⎪>⎩,解得13a <<,综上所述,a 的取值范围为()()0,11,3 .故答案为:()()0,11,3 .13.已知正四棱台1111ABCD A B C D -的上、下底面边长分别为4、6,则正四棱台1111ABCD A B C D -的体积为______,外接球的半径为______.【答案】①.3②.【解析】【分析】利用棱台的体积公式计算即可得第一空,根据棱台与球的特征结合勾股定理计算即可得第二空.【详解】根据题意易知该棱台的上、下底面积分别为:2212416,636S S ====,所以正四棱台1111ABCD A B C D -的体积为()12176233V S S =++=;连接AC ,BD 交于点2O ,连接11A C ,11B D 交于点1O,如图所示:当外接球的球心O 在线段12O O 延长线上,设1OO h =,外接球半径为R,则(222O O h =-,因为12=O O ,上、下底面边长分别为4、6,则111112==D O B D 212DO BD ==,所以(22222112R D O h DO h h R =+=+-⇒==当外接球的球心O 在线段21O O 延长线上,显然不合题意;当球心O 在线段12O O 之间时,则)222O O h =,同上可得,h =故答案为:3.14.若sin 0αβγ+-=+-的最大值为______.【答案】【解析】≤=消去α、β求最大值即可,再应用三角函数的单调性即可得.【详解】由题意得:0sin 1αβγ≤+=≤,0α≥,0β≥,则()22αβαβαβαβ=+++++=+,当且仅当αβ=时等号成立,+≤=≤,则有0sin 10cos 1γγ≤≤⎧⎨≤≤⎩,则π2π2π2k k γ≤≤+,Z k ∈,有sin γ在π2π2π2k k ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦,单调递增,cos γ在π2π2π2k k ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦,上单调递减,π2π2π2k k ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦,上单调递增,则当π2π2k γ=+时,即sin 1γ=、cos 0γ=时,,+-的最大值为..【点睛】本题关键在于如何将多变量求最值问题中的多变量消去,结合基本不等式与题目条件可将α、β消去,再结合三角函数的值域与单调性即可求解.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.函数()e 2xf x ax a =--.(1)讨论函数的极值;(2)当0a >时,求函数()f x 的零点个数.【答案】(1)答案见解析(2)答案见解析【解析】【分析】(1)求导后,分别在0a ≤和0a >的情况下得到()f x '正负,进而得到()f x 单调性,由极值定义可求得结果;(2)由(1)可知()f x 单调性,分别讨论极小值大于零、等于零和小于零的情况,结合零点存在定理可得结论.【小问1详解】由题意得:()e 2xf x a '=-;当20a ≤,即0a ≤时,()0f x ¢>恒成立,()f x \在R 上单调递增,无极值;当20a >,即0a >时,令()0f x '=,解得:ln 2x a =,∴当(),ln 2x a ∈-∞时,()0f x '<;当()ln 2,x a ∈+∞时,()0f x ¢>;()f x \在(),ln 2a -∞上单调递减,在()ln 2,a +∞上单调递增,()f x \的极小值为()ln 22ln 2f a a a a =-,无极大值;综上所述:当0a ≤时,()f x 无极值;当0a >时,()f x 极小值为2ln 2a a a -,无极大值.【小问2详解】由(1)知:当0a >时,()f x 在(),ln 2a -∞上单调递减,在()ln 2,a +∞上单调递增;当02a <<时,()ln 22ln 20f a a a a =->,()0f x ∴>恒成立,()f x 无零点;当a =时,()ln 22ln 20f a a a a =-=,()f x 有唯一零点ln 2x a =;当2a >时,()ln 22ln 20f a a a a =-<,又()010f a =->,当x 趋近于正无穷大时,()f x 也趋近于正无穷大,()f x \在()0,ln 2a 和()ln 2,a +∞上各存在一个零点,即()f x 有两个零点;综上所述:当e 02a <<时,()f x 无零点;当2a =时,()f x 有且仅有一个零点;当e 2a >时,()f x 有两个不同的零点.16.已知n 把相同的椅子围成一个圆环;两个人分别从中随机选择一把椅子坐下.(1)当12n =时,设两个人座位之间空了X 把椅子(以相隔位子少的情况计数),求X 的分布列及数学期望;(2)若另有m 把相同的椅子也围成一个圆环,两个人从上述两个圆环中等可能选择一个,并从中选择一把椅子坐下,若两人选择相邻座位的概率为114,求整数(),3,3m n m n >>的所有可能取值.【答案】(1)分布列见解析,数学期望为2511(2)9,57m n =⎧⎨=⎩或15,15m n =⎧⎨=⎩或57,9.m n =⎧⎨=⎩【解析】【分析】(1)根据题意得到随机变量X 可以取0,1,2,3,4,5,并计算出相应的概率,列出分布列,利于期望公式计算即可;(2)利于概率求得两人选择相邻座位的概率,建立方程后依据条件可求得整数解即可.【小问1详解】由题意,得随机变量X 可以取0,1,2,3,4,5,其中()()21212220,1,2,3,4A 11P X i i ⨯====,()21212115A 11P X ⨯===,所以随机变量X 的分布列为:X012345P 211211************故()2222212501234511111111111111E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.【小问2详解】记“两人选择n 把相同的椅子围成的圆环”为事件A ,“两人选择m 把相同的椅子围成的圆环”为事件B ,“两人选择相邻座位”为事件C .因为两个人从上述两个圆环中等可能选择一个,所以()()1111,2244P A P B =⨯==,()()()()()()()P C P AC P BC P A P C A P B P C B =+=+()()12121114141211n m n n m m n m ⨯⨯⎛⎫=⨯+⨯=+ ⎪----⎝⎭.因为()114P C =,所以111117n m +=--.化简,得4988n m =+-.因为*3,3,m n n >>∈N ,所以498m ∈-Z ,且4958m >--.所以81,7,49m -=,即9,15,57m =,此时9,57m n =⎧⎨=⎩或15,15m n =⎧⎨=⎩或57,9.m n =⎧⎨=⎩所以,m n 的所有可能取值为9,57m n =⎧⎨=⎩或15,15m n =⎧⎨=⎩或57,9.m n =⎧⎨=⎩17.如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 为平行四边形,//EF 平面AB CD -,EAB 为等边三角形,22,60BC CE AB EF ABC ===∠=︒.(1)求证:平面EAB ⊥平面ABCD ;(2)求平面ECD 与平面FCD 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)31010【解析】【分析】(1)根据面面垂直的判定定理证明即可;(2)建立空间直角坐标系,利用向量的方法即可求得平面平面ECD 与平面FCD 的夹角的余弦值.【小问1详解】不妨设1AB =,则2BC CE ==,在平行四边形ABCD 中,2BC = ,1AB =,60ABC ∠=︒,连接AC ,由余弦定理得22212211cos 603AC =+-⨯⨯⨯︒=,即3AC =,222AC AB BC += ,AC AB ∴⊥.又 222AC AE CE +=,AC AE ∴⊥,AB AE A = ,AC ⊥平面EAB ,又 AC ⊂平面ABCD .∴平面EAB ⊥平面ABCD .【小问2详解】取AB 中点G ,连接EG ,EA EB = ,EG AB ∴⊥,由(1)易知EG ⊥平面ABCD ,且32EG =.如图,以A 为原点,分别以射线,AB AC 所在直线为,x y 轴,竖直向上为z 轴,建立空间直角坐标系A xyz -,则1,0,22E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,0,,22F ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,()C,()D -,()12,B -,(11,C -,()1,0,0CD =- ,330,,22FC ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,1322EC ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭ ,设平面FCD 的法向量为(),,n x y z = ,则00n CD n FC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ,得0022x y z -=⎧-=⎩,令1y =,得()0,1,1n = ,设平面ECD 的法向量为()111,,m x y z = ,则00m CD m EC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ,得1111013022x x z -=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,令11y =,得()0,1,2m =,310cos ,10m n m n m n ⋅===⋅ ,所以平面ECD 与平面FCD 夹角的余弦值31010.18.已知抛物线C :22y px =(05p <<)上一点M 的纵坐标为3,点M 到焦点距离为5.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点()1,0作直线交C 于A ,B 两点,过点A ,B 分别作C 的切线1l 与2l ,1l 与2l 相交于点D ,过点A 作直线3l 垂直于1l ,过点B 作直线4l 垂直于2l ,3l 与4l 相交于点E ,1l 、2l 、3l 、4l 分别与x 轴交于点P 、Q 、R 、S .记DPQ V 、DAB 、ABE 、ERS △的面积分别为1S 、2S 、3S 、4S .若12344S S S S =,求直线AB 的方程.【答案】(1)22y x=(2)10x -=【解析】【分析】(1)结合抛物线定义即可.(2)设经过()11,A x y ,()22,B x y 两点的直线方程为AB l :1x my =+(m R ∈),与抛物线方程联立得12y y +,12y y .将每条直线表达出来,1S 、2S 、3S 、4S 表达出来,再由12344S S S S =得出m 即可.【小问1详解】设(),3M t ,由题意可得9252pt p t =⎧⎪⎨+=⎪⎩,即9522p p +=,解得1p =或9p =(舍去),所以抛物线C 的方程为22y x =.【小问2详解】如图,设经过()11,A x y ,()22,B x y 两点的直线方程为AB l :1x my =+(m R ∈),与抛物线方程22y x =联立可得222y my =+,即2220y my --=,2480m ∆=+>∴122y y m +=,122y y =-.∵22y x =,则y =∴'1y y==,∴过点A 作C 的切线1l 方程为()11111112y y x x y x y y =-+=+,令0y =,得212y x =-,即21,02y P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.同理,过点B 作C 的切线2l 方程为2212y y x y =+,令0y =,得222y x =-,即22,02y Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭.∴222122y y PQ =-.联立两直线方程11221212y y x y y y x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解得1212122y y x y y y m ⎧==-⎪⎪⎨+⎪==⎪⎩,即()1,D m -,则D 到直线AB l的距离2D AB d -==.又∵过点A 作直线3l 垂直于1l ,直线3l 的方程为311111112y y y x x y y y x y =-++=-++,令0y =,得2112y x =+,即211,02y R ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.同理,直线4l 的方程为32222y y y x y =-++,令0y =,得2212y x =+,即221,02y S ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.∴222122y y RS =-.联立两直线方程3111322222y y y x y y y y x y ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得()2212121212122y y y y x y y y y y ⎧++=+⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩,整理后可得2222x m y m⎧=+⎨=⎩,即()222,2E m m +,则E 到直线AB l的距离E AB d -==由上可得22211112222D y y S PQ y m =⋅=-,212d AB S AB d -=⋅=,312E AB S AB d -=⋅=,222141122222E y y S RS y m =⋅=-,∴12342242S S S S m =+=,得m =,∴直线AB的方程为1x =+即10x ±-=.19.已知有穷数列12:n A a a a ,,,(3)n ≥中的每一项都是不大于n 的正整数.对于满足1m n ≤≤的整数m ,令集合(){}12k A m k a m k n === ,,,,.记集合()A m 中元素的个数为()s m (约定空集的元素个数为0).(1)若:63253755A ,,,,,,,,求(5)A 及(5)s ;(2)若12111()()()n n s a s a s a +++= ,求证:12,,,n a a a 互不相同;(3)已知12,a a a b ==,若对任意的正整数()i j i j i j n ≠+≤,,都有()i i j A a +∈或()j i j A a +∈,求12n a a a +++ 的值.【答案】(1)(5){478}A =,,,(5)=3s .(2)证明见解析(3)答案见解析【解析】【分析】(1)观察数列,结合题意得到(5)A 及(5)s ;(2)先得到11()i s a ≤,故12111()()()n n s a s a s a +++≤ ,再由12111()()()n n s a s a s a +++= 得到()1i s a =,从而证明出结论;(3)由题意得i j i a a +=或i j j a a +=,令1j =,得到32a a =或31a a =,当a b =时得到12n a a a na +++= ,当a b ¹时,考虑3a a =或3a b =两种情况,求出答案.【小问1详解】因为4785a a a ===,所以{}(5)4,7,8A =,则(5)=3s ;【小问2详解】依题意()1,12i s a i n ≥=,,, ,则有11()i s a ≤,因此12111()()()n n s a s a s a +++≤ ,又因为12111()()()n n s a s a s a +++= ,所以()1i s a =所以12,,,n a a a 互不相同.【小问3详解】依题意12,.a a ab ==由()i i j A a +∈或()j i j A a +∈,知i j i a a +=或i j j a a +=.令1j =,可得1i i a a +=或11i a a +=,对于2,3,...1i n =-成立,故32a a =或31a a =.①当a b =时,34n a a a a ==== ,所以12n a a a na +++= .②当a b ¹时,3a a =或3a b =.当3a a =时,由43a a =或41a a =,有4a a =,同理56n a a a a ==== ,所以12(1)n a a a n a b +++=-+ .当3a b =时,此时有23a a b ==,令13i j ==,,可得4()A a ∈或4()A b ∈,即4a a =或4a b =.令14i j ==,,可得5()A a ∈或5()A b ∈.令23i j ==,,可得5()A b ∈.所以5a b =.若4a a =,则令14i j ==,,可得5a a =,与5a b =矛盾.所以有4a b =.不妨设23(5)k a a a b k ====≥ ,令1(2,3,,1)i t j k t t k ==+-=-, ,可得1()k A b +∈,因此1k a b +=.令1,i j k ==,则1k a a +=或1k a b +=.故1k a b +=.所以12(1)n a a a n b a +++=-+ .综上,a b =时,12n a a a na +++= .3a a b =≠时,12(1)n a a a n a b +++=-+ .3a b a =≠时,12(1)n a a a n b a +++=-+ .【点睛】数列新定义问题的方法和技巧:(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念,要将“新”性质有机地应用到“旧”性质上,创造性的解决问题.。
2023-2024学年重庆市普通高中学业水平合格性考试模拟试题(一)数学模拟试题一、单项选择题(共28小题,每小题3分,共84分)在每小题给出的三个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}2,3,4M =,{}3,4,5N =,则M N ⋂=()A.{}2 B.{3,4}C.{2,3,4,5}【正确答案】B【分析】根据交集运算法则即可计算得出M N ⋂.【详解】由{}2,3,4M =,{}3,4,5N =,利用交集运算可得{}3,4M N ⋂=.故选:B2.已知函数3()23f x x x =-+,那么(2)f 的值()A.3B.5C.7【正确答案】C【分析】把2x =代入解析式即可求解.【详解】3(2)22237f =-⨯+=.故选:C3.下列函数是奇函数的是()A.sin y x =B.cos y x= C.ln y x=【正确答案】A【分析】根据函数奇偶性定义判断.【详解】对()sin ,R f x x x =∈,()()sin f x x f x -=-=-,故()sin f x x =为奇函数,故A 正确;对()cos ,R g x x x =∈,()()cos g x x g x -==,故()cos g x x =为偶函数,故B 错误;对()()ln ,0,h x x x =∈+∞,因为定义域没有对称性,故()ln h x x =既不是奇函数也不是偶函数,故C 错误.故选:A4.22log l 00og 81-=()A.70B.2log 70C.3【正确答案】C【分析】根据对数运算公式求解.【详解】2322228080108231log log log log 0log ====-.故选:C5.若实数a ,b ,c 满足a b >,0c <,则()A.ac bc >B.ac bc< C.a c b c+<+【正确答案】B【分析】根据不等式性质判断.【详解】因为a b >,0c <,所以ac bc <,故A 错误,B 正确;根据不等式可加性知a c b c +>+,故C 错误.故选:B6.下列值域是[)0,∞+的是()A.y x= B.1y x=C.y =【正确答案】C【分析】分别求出各函数的值域.【详解】对A :y x =值域为R ,故A 错误;对B :1y x=值域为(),0(0,)-∞⋃+∞,故B 错误;对C :y =的定义域为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭-,在定义域上为增函数,故值域为[)0,∞+,故C 正确.故选:C.7.圆柱的底面直径和高都等于球的直径,则球的表面积与圆柱的侧面积的比值为()A.1:1B.1:2C.2:1【正确答案】A【分析】按圆柱侧面积和球的表面积公式计算即可.【详解】设球的半径的r ,依题意圆柱的底面半径也是r ,高是2r ,圆柱的侧面积=22π24πr r r ⋅=,球的表面积为24πr ,其比例为1:1,故选:A.8.已知圆锥的体积是3π,其侧面积是底面积的2倍,则其底面半径是()A. B.C.3【正确答案】B【分析】设底面半径为r ,高为h ,母线为l ,根据圆锥的体积公式可得29h r =,根据圆锥的侧面积公式可得2l r =,再结合h =即可求解.【详解】设底面半径为r ,高为h ,母线为l ,如图所示:则圆锥的体积21π3π3V r h ==,所以29r h =,即29h r=,又212π2π2S rl r =⋅=侧,则2l r =,又h ==39=,故r =.故选:B9.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,3AB AD ==,12AA =,则四棱锥11A BB D D -的体积是()A.6B.9C.18【正确答案】A【分析】根据题意证得AC ⊥平面11BDD B ,得到四棱锥11A BB D D -的高为2h =,结合体积公式,即可求解.【详解】在长方体1111ABCD A B C D -中,3AB AD ==,连接AC 交BD 于点O ,可得AC BD ⊥,又由1BB ⊥平面ABCD ,且AC ⊂面ABCD ,所以1AC BB ⊥,因为1BD BB B ⋂=,且1,BD BB ⊂平面11BDD B ,可得AC ⊥平面11BDD B ,所以四棱锥11A BB D D -的高为322h AO ==,所以11A BB D D -的体积11113226332BB D D V S h =⋅=⨯⨯=.故选:A.10.若实数a ,b 满足i i(1i)a b +=-,则a b +=()A.2B.2- C.1【正确答案】A【分析】利用复数相等求出,a b 即可.【详解】因为i i(1i)1i a b +=-=+,所以1,1a b ==,所以2a b +=,故选:A.11.点(1,1)到直线3420x y +-=的距离是()A.1B.2C.【正确答案】A【分析】直接利用点到直线的距离公式得到答案.【详解】515d ===,故选:A12.已知圆C 的一条直径的两个端点是分别是(1,1)O 和(3,3)A ,则圆的标准方程是()A.()222(2)1x y -+-=B.()222(2)2x y -++=C.()222(2)2x y -+-=【正确答案】C【分析】根据条件求出圆心与半径写出圆的方程.【详解】因为圆C 的一条直径的两个端点是分别是(1,1)O 和(3,3)A ,所以圆心为(2,2)M ,直径为2R ==,所以圆的标准方程是()222(2)2x y -+-=.故选:C.13.直线:20+-=l x y 被圆22:9C x y +=截的的弦长为()A. B. C.【正确答案】B【分析】先求出圆心到直线的距离,再利用垂径定理求出弦长.【详解】22:9C x y +=的圆心为()0,0,半径为3,则圆心到直线:20+-=l x y 的距离为d ==则:20+-=l x y 被圆22:9C x y +=截的的弦长为=故选:B14.王老师对本班40名学生报名参与课外兴趣小组(每位学生限报一个项目)的情况进行了统计,列出如下的统计表,则本班报名参加科技小组的人数是()组别数学小组写作小组体育小组音乐小组科技小组频率0.10.20.30.150.25A.10人B.9人C.8人【正确答案】A【分析】根据参加科技小组的频率,求出参加科技小组的人数.【详解】参加科技小组的频率0.25,则本班报名参加科技小组的人数是0.254010⨯=人.15.袋中有4个红球,5个白球,6个黄球,从中任取1个,则取出的球是白球的概率为()A.13B.23C.12D.15【正确答案】A【分析】根据样本空间和样本点和古典概型的概率即可求解.【详解】在任取1个球的事件中,取记i A 为取的是第i 个红球,记i B 为取的是第i 个白球,记i C 为取的是第i 个黄球,记取出的球是白球的事件为M ,所以样本空间{}123412345123456Ω,,,,,,,,,,,,,,A A A A B B B B B C C C C C C =,取出的球是白球的事件{}12345,,,,M B B B B B =,则取出的球是白球的概率为51153=,故选:A.16.函数()cos 6f x x =的最小正周期是()A.π2B.π3 C.π4【正确答案】B【分析】利用周期公式2πT ω=,即可得答案.【详解】∵函数()cos 6f x x =,∴2π2ππ63T ω===,故选:B.17.已知角α的终边位于第二象限,则点(sin ,cos )P αα位于()A.第二象限B.第三象限C.第四象限【正确答案】C【分析】根据角的终边所在象限,确定其正弦值和余弦值的符号,即可得出结果.【详解】因为角α的终边在第二象限,则sin 0α>,cos 0α<,所以点P 在第四象限.18.在平行四边形ABCD 中,AB a =,AD b =,则AC =()A.a b +B.a b-C.2a b+【正确答案】A【分析】根据向量加法的平行四边形法则求解.【详解】平行四边形ABCD 中,AC AB AD a b =+=+.故选:A19.已知向量(1,2)a = ,(3,4)b = ,则32a b -=r r()A.(3,4)B.(3,2)C.(3,2)--【正确答案】C【分析】根据向量的坐标运算,准确运算,即可求解.【详解】由向量(1,2)a = ,(3,4)b =,根据向量的坐标运算,可得32(3,2)a b -=--r r .故选:C.20.已知角α是第一象限角,3cos 5α=,则πcos 3α⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A.310B.34310- C.310【正确答案】B【分析】利用两角和差公式和同角三角函数的基本关系即可【详解】3cos 5α=,且角α是第一象限角,4sin 5α∴==,πππ3143cos cos cos sin sin 333525210ααα-⎛⎫∴+=-=⨯-⨯=⎪⎝⎭.故选:B.21.若3cos210cos 1αα+=则cos2cos αα+=()A.49-B.﹣1C.109【正确答案】A【分析】利用二倍角公式解出cos α即可.【详解】23cos210cos 6cos 310cos 1,αααα+==-+23cos 5cos ,20αα+-=∴cos ,576α-±=且11cos α≤≤-,,57163cos α∴-+==且2cos ,25cos 3αα-=2410cos 1741,cos cos2cos 23cos 1cos cos 39ααααααα∴-+--=+==-=-+故选:A.22.在ABC 中,若21,3cos 3,BC AC C ===,则sin B =()A.6B.5C.6【正确答案】A【分析】根据余弦定理求得c =,再根据正弦定理即可求解.【详解】由题意可得1,3BC a AC b ====,AB c =,由余弦定理可得2222222cos 1321363c a b ab C =+-=+-⨯⨯⨯=,即c ,又2cos ,(0,π)3C C =∈,可得sin 3C =,利用正弦定理可知sin sin b cB C =,所以53sin 3sin 6b CB c⨯===.故选:A.23.下列数列中等差数列的是()A.31n a n =+B.31nn a =+ C.2log 1n a n =+【正确答案】A【分析】根据等差数列的定义依次分析即可.【详解】对于A ,13n n a a +-=,相邻两项的差为常数,是等差数列;对于B ,113323n n nn n a a ++-=-=⨯,相邻两项的差不为常数,不是等差数列;对于C ,()2221log log l 1og 1n n n a a n n n++-=+-=,相邻两项的差不为常数,不是等差数列;故选:A24.已知等差数列{}n a 的公差为2,前5项之和为25,则2a =()A.2B.3C.4【正确答案】B【分析】根据等差数列的性质求解.【详解】在等差数列{}n a 中,()155355252a a S a +===,所以35a =,所以23523a a d =-=-=.故选:B25.已知等比数列{}n a 的首项为2,公比为3,则5S =()A.162B.486C.242【正确答案】C【分析】根据等比数列求和公式求解即可.【详解】依题意,知等比数列{}n a 的首项为2,公比为3,所以()5552133124213S ⨯-==-=-.故选:C.26.设a ,R b ∈,则“a b >”是“33a b >”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件【正确答案】C【分析】根据()3f x x =单调性及充要条件的定义来判断即得.【详解】因为()3f x x =在R 上为增函数,则a b >可以推出33a b >,反之,若33a b >,则可推出a b >,所以“a b >”是“33a b >”的充分必要条件.故选:C.27.已知a >0,b >0,a +2b =4,则ab 的最大值是()A.B.2C.4【正确答案】D【分析】根据基本不等式即可求解.【详解】()211212422222a b ab a b +⎛⎫=⋅≤=⨯= ⎪⎝⎭,等号成立条件是2a b =,即244a b b +==时取等号,即当且仅当2,1a b ==时取等号,所以ab 的最大值是4.故选:D .28.已知0.12a =,0.20.5b =,0.5log 1.1c =,则()A.c<a<bB.c b a<< C.b a c<<【正确答案】B【分析】根据指数函数、对数函数的性质,将a ,b ,c 与0和1进行比较即可.【详解】由已知0.12a =,0.20.20.210.522b -⎛⎫=== ⎪⎝⎭∵指数函数()2xf x =在R 上单调递增,且值域为()0,∞+,∴()()()00.200.1f f f <-<<,∴0.200.102212-<<=<,即01b a<<<又∵对数函数()0.5log g x x =在区间()0,∞+单调递减,∴()()1.11g g <,即0.50.5log 1.1log 10<=,即0c <.综上所述,a ,b ,c 的大小关系为c b a <<.故选:B.二、判断题(共8个小题,每个题2分,共16分)判断下列各小题正误,正确的写正确,错误的写错误29.方向相同的两个向量是相等向量.()【正确答案】×【分析】根据相等向量的定义即可判断.【详解】因为方向相同且大小相等的两个向量是相等向量,所以方向相同的两个向量是相等向量是错误的.故×30.已知直线l //平面α,则直线l 平行平面内任意一条直线.()【正确答案】错误【分析】根据线面的位置关系以及直线与平面平行的性质定理判定.【详解】已知直线l //平面α,根据线面平行的性质定理,直线l 平行于过直线l 的平面与平面α的形成的交线.故错误.31.已知点(1,3),(2,9)A B ,则直线AB 的斜率为6.()【正确答案】正确【分析】根据直线的斜率公式,即可求解.【详解】由(1,3),(2,9)A B ,根据斜率公式,可得93621AB k -==-,所以是正确的.故正确32.方差反应了一组数据的离散程度.()【正确答案】√【分析】根据方差的意义即可判断.【详解】根据方差的意义可知,方差反应了一组数据的离散程度,所以方差反应了一组数据的离散程度是正确的.故√33.掷一枚骰子,事件“双数朝上”的概率为12,则掷100次,刚好有50次双数朝上.()【正确答案】错误【分析】根据概率的意义判断.【详解】掷一枚骰子,事件“双数朝上”的概率为12,当此试验重复多次后双数朝上”的概率稳定在12附近,它是一个随机事件,所以不能确定掷100次中双数朝上的次数.故错误34.对于函数1ln 1y x x =+-的定义域为{|1}x x ≠.()【正确答案】×【分析】根据对数函数和分式函数的定义域即可求解.【详解】因为1ln 1y x x =+-而ln x 中的真数0x >,分式11x -中的1x ≠,所以1ln 1y x x =+-的定义域为{|0x x >且1}x ≠,故×.35.圆锥是以直角三角形的直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周而成的曲面所围成的几何体.()【正确答案】正确【分析】根据圆锥的定义判断.【详解】以直角三角形的直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转而成的曲面所围成的几何体叫做圆锥,故以上说法正确.故正确.36.函数y x =与函数2y =表示同一个函数.()【正确答案】×【分析】利用函数的定义进行判断即可【详解】因为y x =的定义域为R ,而2y =的定义域为[)0+∞,,所以函数y x =与函数2y =不是同一个函数.故×。
绝密★启用前2024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题注意事项:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的班级和姓名填写在答题纸上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题纸对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题纸上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
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.若集合{}30A x x =->,则()R N A = ð()A.{}0,1,2 B.{}1,2 C.{}0,1,2,3 D.{}1,2,32.在递增的等比数列{}n a 中,若3152a a -=,23a =,则公比q =()A.43B.32C.2D.523.已知函数()36x f x x =+-有一个零点0x x =,则0x 属于下列哪个区间()A.1,12⎛⎫⎪⎝⎭B.31,2⎛⎫⎪⎝⎭C.3,22⎛⎫⎪⎝⎭D.52,2⎛⎫ ⎪⎝⎭4.如图是国家统计局发布的2022年5月至2023年5月全国煤炭进口走势图,每组数据中的增速是与上一年同期相比的增速,则图中X 的值约为()A.90.2B.90.8C.91.4D.92.65.如图是下列四个函数中某一个的部分图象,则该函数为()A.()ln 2x f x x =+ B.()11e 1x x f x ++=-C.()()321x f x x =+ D.()()21xf x x =+6.已知离心率为32的椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,()00,P x y 是椭圆上位于第一象限的一点,且121cos 3F PF ∠=-,则0x =()A.34a B.12a C.33a D.32a 7.已知对任意实数x ,y ,函数()f x 满足()()()111f xy f x f y +=+++,则()f x ()A.有对称中心B.有对称轴C.是增函数D.是减函数8.已知半径为R 的球中有一个内接正四棱锥,底面边长为a ,当正四棱锥的高为h 时,正四棱锥的体积取得最大值V ,则()A.2h a= B.32h a =C.h a =D.12h a =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.已知函数()ln f x x =,则()A.()f x 是奇函数B.()f x 是增函数C.曲线()y f x =在e x =处的切线过原点D.存在实数a ,使得()y f x =的图象与xy a =的图象关于直线y x =对称10.先后两次抛掷一枚质地均匀的骰子,得到向上的点数分别为x ,y ,设事件1A =“5x y +=”,事件2A =“2y x =”,事件3A =“2x y +为奇数”,则()A.()119P A =B.()2112P A =C.1A 与3A 相互独立D.2A 与3A 相互独立11.已知复数01i z =-,()i ,z x y x y =+∈R ,则下列结论正确的是()A.方程02z z -=表示的z 在复平面内对应点的轨迹是圆B.方程002z z z z -+-=表示的z 在复平面内对应点的轨迹是椭圆C.方程001z z z z ---=表示的z 在复平面内对应点的轨迹是双曲线的一支D.方程()00012z z z z z ++=-表示的z 在复平面内对应点的轨迹是抛物线12.已知定义:1,0,e e ,0,xxx x +<⎧=⎨≥⎩则下列命题正确的是()A.b +∀∈R ,()e e bx bx ++= B.若12,x x ∈R ,则2211e e e xxx x ++++⋅=C.x ∀∈R ,()ln e 1ln 22xx ++-≥ D.若12,x x ∈R ,则1221e e e x x x x-+++÷=三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若3cos 214cos 70θθ-+=,则cos 2θ=__________.14.高三(1)班某竞赛小组有3名男生和2名女生,现选派3人分别领取数学、物理、化学竞赛资料,则至少有一名女生的选派方法共有____________种.(用数字作答)15.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,其右支上有一点P 满足1260F PF ∠=︒,过点2F 向12F PF ∠的平分线引垂线交于点H ,若212F H b =,则双曲线C 的离心率e =_________.16.在正四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 的边长为2,PAC △为正三角形,点M ,N 分别在PB ,PD 上,且2PM MB =,2PN ND =,过点A ,M ,N 的截面交PC 于点H ,则四棱锥P AMHN -的体积为_________.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.(本小题满分10分)已知公差为d 的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()141n n n S n a a +=++.(1)证明:221n a d nd +=+;(2)若38a =,求12231111n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+.18.(本小题满分12分)已知函数()()f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,2πϕ<,且90ACB ∠=︒.(1)求ω与ϕ的值;(2)若斜率为4的直线与曲线()y f x =相切,求切点坐标.19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,2PA =,底面ABCD 为直角梯形,90BAD ∠=︒,2AB =,1CD AD ==,N 是PB 的中点,点M ,Q 分别在线段PD 与AP 上,且DM MP λ= ,AQ QP μ=.(1)当1λ=时,求平面MDN 与平面DNC 的夹角大小;(2)若MQ ∥平面PBC ,证明:12μλ=+.20.(本小题满分12分)已知[)0,1x ∈,()e x f x =.(1)证明:()111x f x x+≤≤-;(2)比较()2f x 与11xx+-的大小.21.(本小题满分12分)已知抛物线C :()220y px p =>上有一点()()1,0P m m >,F 为抛物线C 的焦点,,02p E ⎛⎫-⎪⎝⎭,且2EP =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点P 向圆E :2222p x y r ⎛⎫++= ⎪⎝⎭(点P 在圆外)引两条切线,交抛物线C 于另外两点A ,B ,求证:直线AB 过定点.22.(本小题满分12分)某排球教练带领甲、乙两名排球主力运动员训练排球的接球与传球,首先由教练第一次传球给甲、乙中的某位运动员,然后该运动员再传回教练.每次教练接球后按下列规律传球:若教练上一次是传给某运动员,则这次有13的概率再传给该运动员,有23的概率传给另一位运动员.已知教练第一次传给了甲运动员,且教练第n 次传球传给甲运动员的概率为n p .(1)求2p ,3p ;(2)求n p 的表达式;(3)设21n n q p =-,证明:()()1111sin sin 2ni i i i i q q q q ++=--<∑.数学参考答案及评分细则题号123456789101112答案C B B D D C B C BCD ACD AC AC1.C 解析:∵(]R ,3A =-∞ð,∴(){}R N 0,1,2,3A = ð,故选C.[命题意图]该试题考查集合的补集与交集运算,数学能力思维方面主要考查运算思维与抽象思维.2.B 解析:由题得213a a q ==,2311152a a a q a -=-=,联立可得32q =或23q =-(舍),故选B.[命题意图]该试题考查等比数列的运算,是高考常考点,数学能力思维方面主要考查运算思维、变换思维、方程思想等.3.B 解析:由题知()f x 在R 上单调递增,∵1 5.502f ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,()120f =-<,3233 4.52f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又323 4.50->,∴302f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,故选B.[命题意图]该试题考查零点存在定理和二分法,数学能力思维方面主要考查转化思想和特值思想.4.D 解析:由题得增速39582055%100%92.6%2055X -=⨯≈,故选D.[命题意图]该试题考查统计知识,是高考热点,数学能力思维方面主要考查数形结合和拓展思维.5.D 解析:对于A ,函数()f x 的定义域为()()()(),33,22,11,-∞------+∞ ,A 不正确;对于B ,()00f ≠,B 不正确;对于C ,结合题中图象,()()()6427843225169f f f =>=>=,C 不正确,故选D.[命题意图]该试题考查函数的图象及其性质,是高考常考点,数学能力思维方面主要考查特值思想与数形结合思想.6.C 解析:设()1PF m m a =>,则22PF a m =-,由2c e a ==,得2c =,由余弦定理得()()22223223a m a m m a m =+-+-,解得32m a =或2a m =(合),则22200924x a y a ⎛⎫++= ⎪ ⎪⎝⎭,联立椭圆方程解得033x a =,故选C.[命题意图]该试题考查椭圆的定义与性质,是高考必考点,数学能力思维方面主要考查静态思维与迁移思维.7.B 解析:令1x y ==,得()()()222f f f =+,∴()20f =;令1x y ==-,得()()2200f f ==,∴()00f =;令1y =-,得()()()()1101f x f x f f x -=++=+,∴()f x 的图象关于直线关于1x =对称,故选B.[命题意图]该试题考查抽象函数的性质,是高考常考点,数学能力思维方面主要考查赋值思维与抽象思维.8.C 解析:设球心到底面的距离为x ,则h R x =+,a =,∴()()223V R x R x =+-,则()()()3112222333R x R x R x V R x R x R x ++++-⎛⎫=++-≤⋅ ⎪⎝⎭,当且仅当22R x R x +=-,即3R x =时取等号,此时43R h =,43Ra =,即h a =,故选C.[命题意图]该试题考查球内接正棱锥的最值问题,是高考的常考点,数学能力思维方面主要考查建模思维与化归思维9.BCD 解析:根据函数性质可得A 错误,B 正确;对于C ,()1f x x '=,在e x =处的切线斜率为1e,切线方程为()11e ey x -=-,即e x y =,显然过原点,C 正确;当e a =时,()y f x =的图象与x y a =的图象关于直线y x =对称,D 正确,故选BCD.[命题意图]该试题考查函数的奇偶性、单调性,导数的几何意义以及反函数等,数学能力思维方面主要考查运算思想和数形结合思想.10.ACD 解析:满足事件1A 的有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)共四种情形,其概率()141369P A ==A 正确;满足事件2A 的有(1,1),(2,4)共两种情形,其概率()2118P A =,B 不正确;()312P A =,满足事件13A A 的有(1,4),(3,2)共两种情形,()()()1313118P A A P A P A ==,C 正确;满足事件23A A 的只有(1,1)一种情形,()()()2323136P A A P A P A ==,D 正确,故选ACD.[命题意图]该试题考查古典概型以及事件的相互独立性,是高考常考点之一,数学能力思维方面主要考查分类思维和运算思维.11.AC 解析:由复数模的几何意义知A 正确;由椭圆的定义知122a F F >,但002z z =-,故B 不正确;同理由双曲线的定义知C 正确;对于D ,由复数的几何意义知z 在复平面内对应点到两定点的距离相等,轨迹是直线,故D 不正确,故选AC.[命题意图]该试题考查复数模的几何意义、共轭复数等,是高考必考点,数学能力思维方面主要考查跳跃思维与认知思维.12.AC 解析:对于A ,显然正确;对于B ,令11x =-,22x =,则122e e e x x ++⋅=,12e e x x ++=,错误;同理D也错误;对于C ,当0x <时,()ln e 1ln 2ln 222xx x++-=->,成立,当0x ≥时,()()222ln e 1ln e 1ln e ln e e ln 22x x xxx x -+⎛⎫+-=+-=+≥ ⎪⎝⎭,正确,故选AC.[命题意图]该试题考查新情境、新定义下的数学知识的应用.是高考热点题目,数学能力思维方面主要考查创新思维和探索思维.13.79-解析:由已知得26cos314cos 70θθ--+=,解得1cos 3θ=或cos 2θ=(舍),故27cos 22cos 19θθ=-=-.[命题意图]该试题考查倍角公式以及一元二次方程,是高考常考点,数学能力思维方面主要考查方程思想和运算思想.14.54解析:由题得选派方法共有()2112323233C C C C A 54+=种.[命题意图]该试题考查排列组合知识,数学能力思维方面主要考查分类思想和抽象思维.15.3解析:延长2F H 交1F P 于点Q ,则2F Q b =,∵1260F PF ∠=︒,∴2PF PQ b ==,则12F Q a =,12120F QF ∠=︒,在12F QF △中,由余弦定理得222442c a b ab =++,即23a b =,则3e ==.[命题意图]该试题考查双曲线的定义与性质、余弦定理,数学能力思维方面主要考查方程思想和拓展思维.16.9解析:如图,连接BD ,交AC 于点O ,平面AMN 交PC 于点H ,交PO 于点G ,∵2PM MB =,2PN ND =,∴2PG GO =,即点G 是PBD △的重心,也是PAC △的重心,∴H 是PC 的中点,∴PC AH ⊥,∵PC BD ⊥,∴PC MN ⊥,又AH MN G = ,∴PC ⊥平面AMHN ,故1146329P AMHN V PH AH MN -=⋅⋅⋅⋅=.[命题意图]该试题考查截面问题、线面垂直、求几何体体积以及三角形重心的性质等,数学能力思维方面主要考查空间想象以及逻辑推理.17.解:(1)当1n =时,11241S a a =++,即121a d =+,∴()()()111112n a a n d d n d =+-=++-,即221n a d nd +=+.(2)∵38a =,∴1661d d +=+,解得3d =,∴31n a n =-,∴()()111111313233132n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,∴122311111111111325583132n n a a a a a a n n +⎛⎫++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪-+⎝⎭()1113232232nn n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭.[命题意图]该试题考查数列的性质、等差数列的定义与性质、裂项求和等,数学能力思维方面主要考查变换思维和跳跃思维.18.解:(1)如图,过点C 向x 轴引垂线交于点D ,由正弦曲线的性质知3AD DB =,由射影定理知2CD AD DB =⋅,而CD =,∴33DB DB =⋅,∴1DB =,∴24T πω==,解得2πω=.由102f ⎛⎫=⎪⎝⎭,得()24k k πϕπ+=∈Z ,当0k =时,4πϕ=-.(2)由(1)知()24f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭,∴()cos 224f x x ππ⎛⎫'=- ⎪⎝⎭令()4f x '=,∴cos 242x ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()2244x k k ππππ-=±∈Z ,∴4x k =或()41x k k =+∈Z ,∴其切点坐标为4,2k ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭或()41,2k k ⎛+∈ ⎪⎝⎭Z .[命题意图]该试题考查三角函数的图象与性质、射影定理、导数的几何意义等,数学能力思维方面主要考查探索思维和拓展思维.19.解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则()1,0,0D ,()1,1,0C ,()0,2,0B ,()0,0,2P .当1λ=时,1,0,12M ⎛⎫⎪⎝⎭,()0,1,1N ,则1,1,02MN ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()1,1,1DN =-,()1,0,1CN =- .设平面MDN 的法向量为(),,m x y z = ,平面DNC 的法向量为(),,n a b c =,∴102x y -+=且0x y z -++=,0a c -+=且0a b c -++=,令1y =,1a =,则()2,1,1m = ,()1,0,1n =,∴3cos ,262m n ==⨯ ,∴平面MDN 与平面DNC 的夹角大小为30°.(2)证明:设(),,M x y z ''',由DM MP λ=,得()()1,,,,2x y z x y z λ''''''-=---,∴12,0,11M λλλ⎛⎫⎪++⎝⎭,同理由AQ QP μ= ,得20,0,1Q μμ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,∴122,0,111MQ μλλμλ⎛⎫=-- ⎪+++⎝⎭.()0,2,2PB =- ,()1,1,0BC =- ,设平面PBC 的法向量为()111,,p x y z =,∴11220y z -=且110x y -=,令11x =,则()1,1,1p =,∴0p MQ ⋅= ,则1220111μλλμλ-+-=+++,即12μλ=+.[命题意图]该试题考查空间向量中的求夹角、线面平行等问题,是高考常考点,数学能力思维方面主要考查创新思维和数形结合思想.20.解:(1)证明:要证()111x f x x +≤≤-,即证11e 1x x x+≤≤-,设()e 1x h x x =--,∴()e 1x h x '=-,由()0h x '>,得0x >;由()0h x '<,得0x <,∴()h x 在0x =处取得最小值,即()()00h x h ≥=,∴e 1x x ≥+.当[)0,1x ∈时,∵e 1x x ≥+,用x -代替x ,得e 10x x -≥->,∴1e 1x x≤-,结论成立,∴不等式()111x f x x+≤≤-成立.(2)∵()22e x f x =,由题即证()e 1x x -与()e 1x x -+的大小,令()()()e 1e 1x x g x x x -=--+,∴()()ee x x g x x -'=-,当10,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,e e 0x x --≤,∴()g x 单调递减,∵()00g =,∴()0g x ≤,即()()e 1e 1x x x x --≤+,即有21e 1x x x≤+-,得证.[命题意图]该试题考查利用导数证明不等式,是高考必考点,数学能力思维方面主要考查构造思想和等价变换.21.解:(1)由已知得22m p =,且22212122p p m ⎛⎫⎛⎫++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得2p =,∴抛物线C 的方程为24y x =.(2)由(1)知()1,2P ,设圆E :()2221x y r ++=过点P 的切线方程为()21y k x -=-,设两条切线的斜率分别为1k ,2k,∴r =整理得()2224840r k k r --+-=,∴121k k =.设直线AB 方程为y tx n =+,代入C 的方程整理得2440ty y n -+=,设()11,A x y ,()22,B x y ,∴124y y t +=,124n y y t =,∴()()12121212221611122y y k k x x y y --=⋅==--++,∴48416n t t ++=,即32n t =-,∴直线AB 方程为()23y t x +=+,恒过点()3,2--.[命题意图]该试题考查抛物线的方程及其性质、直线与圆相切、直线与圆锥曲线的位置关系等,是高考必考内容,数学能力思维方面主要考查方程思想与转化思想。
2025广东学业水平考试(春季高考)数学模拟试卷一、选择题:本大题共12小题,每小题6分,共72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{}012M =,,,{}1,0,1N =-,则M N ⋃=()A.{}0,1 B.{}1,0,1,2- C.{}0,1,2 D.{}1,0,1-2.命题“∃x<0,x 2+2x-m>0”的否定是()A.∀x<0,x 2+2x-m>0B.∃x≤0,x 2+2x-m>0C.∀x<0,x 2+2x-m≤0D.∃x<0,x 2+2x-m≤03.已知复数11iz =+,则z 的虚部为()A .1-B .1C .12-D .124.已知角α的终边经过点()1,2-,则sin cos αα+=()A .55B .255C .55-D .255-5.某公司现有普通职员160人,中级管理人员30人,高级管理人员10人,要从其中抽取m 个人进行身体健康检查,如果采用分层抽样的方法,其中高级管理人员仅抽到1人,那么m 的值为()A.1B.3C.16D.206.已知213log =a ,b=B ,c=B ,则()A.a<b<cB.b<a<cC.b<c<a D.c<b<a7.已知,m n 是两条不同直线,,,αβγ是三个不同平面,下列命题为真命题的是()A.αγ⊥,//βγαβ⊥⇒ B.m α⊥,//n m nα⊥⇒C.//m α,////n m n α⇒D.//m α,////m βαβ⇒8.设)(x f 为定义在R 上的奇函数,当x >0时,)(x f =log 3(1+x ),则)2(-f =()A .﹣3B .﹣1C .1D .39.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是()A.至少有一个黑球与都是黑球B.至少有一个黑球与都是红球C.恰有一个黑球与恰有两个黑球D.至少有一个黑球与至少有一个红球10.下列函数与x y =有相同图象的一个函数是()A.y=B.y=C.y=l (a>0,且a≠1)D.y=l a x (a>0且a≠1)11.已知函数()lg ,02,0xx x f x x >⎧=⎨<⎩,若110a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()f a 的值是()A.2- B.1- C.110D.1212.从长度为2,4,6,8,9的5条线段中任取3条,则这3条线段能构成一个三角形的概率为()A .B .C .D .1二、填空题:本大题共6小题,每小题6分,共36分.13.函数()cos 2f x x =的最小正周期是_____.14.已知向量(,3),(1,1)am b m ==+.若a b ⊥,则m =.15.设一组样本数据x 1,x 2,...,x n 的平均数是3,则数据2x 1+1,2x 2+1,...,2x n +1的平均数为.16.口袋内装有100个大小相同的红球、白球和黑球,其中有45个红球;从中摸出1个球,若摸出白球的概率为0.23,则摸出黑球的概率为.17.在如图所示的斜截圆柱中,已知圆柱底面的直径为40cm ,母线长最短50cm ,最长80cm ,则斜截圆柱的侧面面积S =______cm 2.18.若α,β为锐角,sin α=,cos β=1,则α+β=_________.三、解答题:本大题共4小题,第19~21题各10分,第22题12分,共42分.解答需写出文字说明,证明过程和演算步骤.19.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3a =,=2c ,30B =︒(1)求b (2)求sin A 的值20.甲、乙两位学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取9次,记录如下:甲:828179789588938485乙:929580758380908585(1)求甲成绩的0080分位数;(2)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度(在平均数、方差或标准差中选两个)考虑,你认为选派哪位学生参加合适?请说明理由?21.为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年..的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm )满足关系:()()4011035C x x x =≤≤+,设y 为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求y 的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用y 达到最小,并求最小值.22.如图,在三棱锥PABC中,平面PAB⊥平面ABC,△PAB是等边三角形,AC⊥BC,且AC=BC=2,O,D分别是AB,PB的中点.(1)求证:PA∥平面COD;(2)求三棱锥PABC的体积.一、选择题:本大题共12小题,每小题6分,共72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{}012M =,,,{}1,0,1N =-,则M N ⋃=()A.{}0,1B.{}1,0,1,2-C.{}0,1,2 D.{}1,0,1-【答案】B 【解析】【分析】利用并集的定义可求得集合M N ⋃.【详解】因为集合{}012M =,,,{}1,0,1N =-,因此,{}1,0,1,2M N ⋃=-.故选:B 2.命题“∃x<0,x 2+2x-m >0”的否定是()A.∀x<0,x 2+2x-m>0B.∃x≤0,x 2+2x-m>0C.∀x<0,x 2+2x-m≤0D.∃x<0,x 2+2x-m≤0【答案】C【解析】解:命题“∃x<0,x 2+2x-m>0”是特称命题,特称命题“∃x<0,x 2+2x-m >0”的否定是“∀x<0,x 2+2x-m≤0”.故答案为:C.3.已知复数11iz =+,则z 的虚部为()A .1-B .1C .12-D .12【答案】C【分析】先化简求出z ,即可得出答案.【详解】因为()()11i 11i 1i 1i 1i 22z -===-++-,所以z 的虚部为12-.故选:C.4.已知角α的终边经过点()1,2-,则sin cos αα+=()A .55B .255C .55-D .255-【答案】A【分析】根据终边上的点的坐标,用正弦、余弦的定义求解.【详解】点()1,2-到原点的距离为22(1)25-+=,所以225sin 55α==,15cos 55α-==-,5sin cos 5αα+=,故选:A.5.某公司现有普通职员160人,中级管理人员30人,高级管理人员10人,要从其中抽取m 个人进行身体健康检查,如果采用分层抽样的方法,其中高级管理人员仅抽到1人,那么m 的值为()A.1B.3C.16D.20【答案】D【解析】由题意可得110=160+30+10,所以m=20,选D。
高中数学模拟试题(附答案及解析)一、选择题(共10小题)1.(2020•衡阳三模)复数z=1+i, 为z的共轭复数, 则=()A.﹣2i B.﹣i C.i D.2i2.(2020•上海)设f(x)=, 若f(0)是f(x)的最小值, 则a的取值范围为()A.[﹣1, 2]B.[﹣1, 0]C.[1, 2]D.[0, 2]3.(2020•广西模拟)将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起, 使得BD=a, 则三棱锥D﹣ABC的体积为()A.B.C.D.4.(2020•河南)如图, 圆O的半径为1, A是圆上的定点, P是圆上的动点, 角x的始边为射线OA, 终边为射线OP, 过点P做直线OA的垂线, 垂足为M, 将点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x), 则y=f(x)在[0, π]的图象大致为()A.B.C.D.5.(2020•包头一模)设函数, 则f(x)=sin(2x+)+cos(2x+), 则()A.y=f(x)在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称B.y=f(x)在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称C.y=f(x)在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称D.y=f(x)在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称6.(2020•太原一模)复数的共轭复数是()A.B.C.﹣i D.i7.(2020•广西)已知双曲线C的离心率为2, 焦点为F1、F2, 点A在C上, 若|F1A|=2|F2A|, 则cos∠AF2F1=()A.B.C.D.8.(2020•上海二模)已知正四棱锥S﹣ABCD中, SA=2, 那么当该棱锥的体积最大时, 它的高为()A.1B.C.2D.39.(2020•重庆)已知函数f(x)=, 且g(x)=f(x)﹣mx﹣m在(﹣1, 1]内有且仅有两个不同的零点, 则实数m的取值范围是()A.(﹣, ﹣2]∪(0, ]B.(﹣, ﹣2]∪(0, ]C.(﹣, ﹣2]∪(0, ]D.(﹣, ﹣2]∪(0, ]10.(2013•铁岭模拟)设S n为等差数列{a n}的前n项和, 若a1=1, 公差d=2, S k+2﹣S k=24, 则k=()A.8B.7C.6D.5二、填空题(共5小题)(除非特别说明, 请填准确值)11.(2020•乌鲁木齐二模)直三棱柱ABC﹣A1B1C1的各顶点都在同一球面上, 若AB=AC=AA1=2,∠BAC=120°, 则此球的表面积等于_________.12.(2020•湖南)如图所示, 正方形ABCD与正方形DEFG的边长分别为a, b(a<b), 原点O为AD 的中点, 抛物线y2=2px(p>0)经过C, F两点, 则=_________.13.(2020•云南一模)已知圆C过双曲线﹣=1的一个顶点和一个焦点, 且圆心在此双曲线上, 则圆心到双曲线中心的距离是_________.14.(2020•上海)设f(x)=, 若f(2)=4, 则a的取值范围为_________.15.(2020•上海)设f(x)=, 若f(0)是f(x)的最小值, 则a的取值范围为_________.三、解答题(共6小题)(选答题, 不自动判卷)16.(2020•江西)如图, 四棱锥P﹣ABCD中, ABCD为矩形, 平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°, PB=, PC=2, 问AB为何值时, 四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.17.(2020•江西模拟)设数列{a n}的前n项和为S n, 已知a1=1, S n+1=4a n+2(n∈N*).(1)设b n=a n+1﹣2a n, 证明数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.18.(2020•四川)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示, 设M, N分别为线段AD, AB的中点, P为线段BC上的点, 且MN⊥NP.(1)证明:P是线段BC的中点;(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.19.(2020•天津)设f(x)=x﹣ae x(a∈R), x∈R, 已知函数y=f(x)有两个零点x1, x2, 且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.20.(2020•陕西)设函数f(x)=lnx+, m∈R.(Ⅰ)当m=e(e为自然对数的底数)时, 求f(x)的极小值;(Ⅱ)讨论函数g(x)=f′(x)﹣零点的个数;(Ⅲ)若对任意b>a>0, <1恒成立, 求m的取值范围.21.(2020•江苏)已知函数f0(x)=(x>0), 设f n(x)为f n﹣1(x)的导数, n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*, 等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.参考答案与试题解析一、选择题(共10小题)1.(2020•衡阳三模)复数z=1+i, 为z的共轭复数, 则=()A.﹣2i B.﹣i C.i D.2i考点:复数代数形式的混合运算.专题:计算题.分析:求出复数z的共轭复数, 代入表达式,求解即可.解答:解:=1﹣i,所以=(1+i)(1﹣i)﹣1﹣i﹣1=﹣i故选B点评:本题是基础题,考查复数代数形式的混合运算, 考查计算能力, 常考题型.2.(2020•上海)设f(x)=, 若f(0)是f(x)的最小值, 则a的取值范围为()A.[﹣1, 2]B.[﹣1, 0]C.[1, 2]D.[0, 2]考点:分段函数的应用.专题:函数的性质及应用.分析:当a<0时,显然f(0)不是f(x)的最小值,当a≥0时,解不等式:a2﹣a﹣2≤0, 得﹣1≤a≤2, 问题解决.解答:解;当a<0时,显然f(0)不是f(x)的最小值,当a≥0时, f(0)=a2,由题意得:a2≤x++a,解不等式:a2﹣a﹣2≤0, 得﹣1≤a≤2,∴0≤a≤2,故选:D.点评:本题考察了分段函数的问题,基本不等式的应用, 渗透了分类讨论思想, 是一道基础题.3.(2020•广西模拟)将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起, 使得BD=a, 则三棱锥D﹣ABC的体积为()A.B.C.D.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题.分析:取AC的中点O, 连接DO,BO, 求出三角形DOB的面积, 求出AC的长, 即可求三棱锥D﹣ABC的体积.解答:解:O是AC中点, 连接DO,BO△ADC,△ABC都是等腰直角三角形DO=B0==,BD=a△BDO也是等腰直角三角形DO⊥AC,DO⊥BO DO⊥平面ABC DO就是三棱锥D﹣ABC的高S△ABC=a2三棱锥D﹣ABC的体积:故选D.点评:本题考查棱锥的体积, 是基础题.4.(2020•河南)如图, 圆O的半径为1, A是圆上的定点, P是圆上的动点, 角x的始边为射线OA, 终边为射线OP, 过点P做直线OA的垂线, 垂足为M, 将点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x), 则y=f(x)在[0, π]的图象大致为()A.B.C.D.考点:抽象函数及其应用.专题:三角函数的图像与性质.分析:在直角三角形OMP中, 求出OM, 注意长度、距离为正, 再根据直角三角形的锐角三角函数的定义即可得到f(x)的表达式, 然后化简, 分析周期和最值,结合图象正确选择.解答:解:在直角三角形OMP中,OP=1,∠POM=x,则OM=|cosx|,∴点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x)=OM|sinx|=|cosx|•|sinx|=|sin2x|,其周期为T=,最大值为,最小值为0,故选C.点评:本题主要考查三角函数的图象与性质,正确表示函数的表达式是解题的关键,同时考查二倍角公式的运用.5.(2020•包头一模)设函数, 则f(x)=sin(2x+)+cos(2x+), 则()A.y=f(x)在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称B.y=f(x)在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称C.y=f(x)在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称D.y=f(x)在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称考点:正弦函数的对称性;正弦函数的单调性.专题:计算题;压轴题.分析:利用辅助角公式(两角和的正弦函数)化简函数f(x)=sin(2x+)+cos(2x+),然后求出对称轴方程, 判断y=f(x)在(0,)单调性,即可得到答案.解答:解:因为f(x)=sin(2x+)+cos(2x+)=sin(2x+)=cos2x.它的对称轴方程可以是:x=;所以A,C错误;函数y=f(x)在(0,)单调递减,所以B错误;D正确.故选D点评:本题是基础题,考查三角函数的化简, 三角函数的性质:对称性、单调性,考查计算能力,常考题型.6.(2020•太原一模)复数的共轭复数是()A.B.C.﹣i D.i考点:复数代数形式的混合运算.专题:计算题.分析:复数的分子、分母同乘分母的共轭复数,复数化简为a+bi(a,b∈R)的形式,然后求出共轭复数, 即可.解答:解:复数===i, 它的共轭复数为:﹣i.故选C点评:本题是基础题,考查复数代数形式的混合运算, 共轭复数的概念,常考题型.7.(2020•广西)已知双曲线C的离心率为2, 焦点为F1、F2, 点A在C上, 若|F1A|=2|F2A|, 则cos∠AF2F1=()A.B.C.D.考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:根据双曲线的定义, 以及余弦定理建立方程关系即可得到结论.解答:解:∵双曲线C的离心率为2,∴e=,即c=2a,点A在双曲线上,则|F1A|﹣|F2A|=2a,又|F1A|=2|F2A|,∴解得|F1A|=4a,|F2A|=2a,||F1F2|=2c,则由余弦定理得cos∠AF2F1===,故选:A.点评:本题主要考查双曲线的定义和运算, 利用离心率的定义和余弦定理是解决本题的关键, 考查学生的计算能力.8.(2020•上海二模)已知正四棱锥S﹣ABCD中, SA=2, 那么当该棱锥的体积最大时, 它的高为()A.1B.C.2D.3考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;压轴题.分析:设出底面边长,求出正四棱锥的高, 写出体积表达式,利用求导求得最大值时,高的值.解答:解:设底面边长为a, 则高h==,所以体积V=a2h=,设y=12a4﹣a6,则y′=48a3﹣3a5,当y取最值时,y′=48a3﹣3a5=0,解得a=0或a=4时, 体积最大,此时h==2, 故选C.点评:本试题主要考查椎体的体积,考查高次函数的最值问题的求法.是中档题.9.(2020•重庆)已知函数f(x)=, 且g(x)=f(x)﹣mx﹣m在(﹣1, 1]内有且仅有两个不同的零点, 则实数m的取值范围是()A.(﹣, ﹣2]∪(0, ]B.(﹣, ﹣2]∪(0, ]C.(﹣, ﹣2]∪(0, ]D.(﹣, ﹣2]∪(0, ]考点:分段函数的应用.专题:函数的性质及应用.分析:由g(x)=f(x)﹣mx﹣m=0,即f(x)=m(x+1), 作出两个函数的图象, 利用数形结合即可得到结论.解答:解:由g(x)=f(x)﹣mx﹣m=0, 即f(x)=m(x+1),分别作出函数f(x)和y=g(x)=m(x+1)的图象如图:由图象可知f(1)=1, g(x)表示过定点A(﹣1,0)的直线,当g(x)过(1,1)时, m═此时两个函数有两个交点,此时满足条件的m的取值范围是0<m≤,当g(x)过(0,﹣2)时, g(0)=﹣2,解得m=﹣2,此时两个函数有两个交点,当g(x)与f(x)相切时, 两个函数只有一个交点,此时,即m(x+1)2+3(x+1)﹣1=0,当m=0时,x=, 只有1解,当m≠0, 由△=9+4m=0得m=﹣, 此时直线和f(x)相切,∴要使函数有两个零点,则﹣<m≤﹣2或0<m≤,故选:A点评:本题主要考查函数零点的应用, 利用数形结合是解决此类问题的基本方法.10.(2013•铁岭模拟)设S n为等差数列{a n}的前n项和, 若a1=1, 公差d=2, S k+2﹣S k=24, 则k=()A.8B.7C.6D.5考点:等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:先由等差数列前n项和公式求得S k+2, S k,将S k+2﹣S k=24转化为关于k的方程求解.解答:解:根据题意:S k+2=(k+2)2,S k=k2∴S k+2﹣S k=24转化为:(k+2)2﹣k2=24∴k=5故选D点评:本题主要考查等差数列的前n项和公式及其应用, 同时还考查了方程思想, 属中档题.二、填空题(共5小题)(除非特别说明, 请填准确值)11.(2020•乌鲁木齐二模)直三棱柱ABC﹣A1B1C1的各顶点都在同一球面上, 若AB=AC=AA1=2, ∠BAC=120°, 则此球的表面积等于20π.考点:球内接多面体.专题:计算题;压轴题.分析:通过已知体积求出底面外接圆的半径,设此圆圆心为O', 球心为O, 在RT△OBO'中,求出球的半径,然后求出球的表面积.解答:解:在△ABC中AB=AC=2,∠BAC=120°,可得,由正弦定理,可得△ABC外接圆半径r=2,设此圆圆心为O', 球心为O, 在RT△OBO'中,易得球半径,故此球的表面积为4πR2=20π故答案为:20π点评:本题是基础题,解题思路是:先求底面外接圆的半径, 转化为直角三角形, 求出球的半径, 这是三棱柱外接球的常用方法;本题考查空间想象能力,计算能力.12.(2020•湖南)如图所示, 正方形ABCD与正方形DEFG的边长分别为a, b(a<b), 原点O为AD 的中点, 抛物线y2=2px(p>0)经过C, F两点, 则=.考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:计算题.分析:可先由图中的点与抛物线的位置关系,写出C, F两点的坐标,再将坐标代入抛物线方程中,消去参数p后,得到a, b的关系式, 再寻求的值.解答:解:由题意可得,,将C, F两点的坐标分别代入抛物线方程y2=2px中,得∵a>0, b>0, p>0,两式相比消去p得,化简整理得a2+2ab﹣b2=0,此式可看作是关于a的一元二次方程, 由求根公式得,取,从而,故答案为:.点评:本题关键是弄清两个正方形与抛物线的位置关系, 这样才能顺利写出C, F的坐标, 接下来是消参, 得到了一个关于a,b的齐次式,应注意根的取舍与细心的计算.13.(2020•云南一模)已知圆C过双曲线﹣=1的一个顶点和一个焦点, 且圆心在此双曲线上, 则圆心到双曲线中心的距离是.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题.分析:由双曲线的几何性质易知圆C过双曲线同一支上的顶点和焦点, 所以圆C的圆心的横坐标为4.故圆心坐标为(4,±).由此可求出它到双曲线中心的距离.解答:解:由双曲线的几何性质易知圆C过双曲线同一支上的顶点和焦点,所以圆C的圆心的横坐标为4.故圆心坐标为(4,±).∴它到中心(0,0)的距离为d==.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质和应用, 解题时注意圆的性质的应用.14.(2020•上海)设f(x)=, 若f(2)=4, 则a的取值范围为(﹣∞, 2].考点:分段函数的应用;真题集萃.专题:分类讨论;函数的性质及应用.分析:可对a进行讨论, 当a>2时, 当a=2时, 当a<2时, 将a代入相对应的函数解析式,从而求出a的范围.解答:解:当a>2时,f(2)=2≠4,不合题意;当a=2时, f(2)=22=4,符合题意;当a<2时, f(2)=22=4,符合题意;∴a≤2,故答案为:(﹣∞, 2].点评:本题考察了分段函数的应用,渗透了分类讨论思想, 本题是一道基础题.15.(2020•上海)设f(x)=, 若f(0)是f(x)的最小值, 则a的取值范围为(﹣∞, 2].考点:分段函数的应用.专题:函数的性质及应用.分析:分别由f(0)=a,x≥2,a≤x+综合得出a的取值范围.解答:解:当x=0时,f(0)=a,由题意得:a≤x+,又∵x+≥2=2,∴a≤2,故答案为:(﹣∞, 2].点评:本题考察了分段函数的应用,基本不等式的性质, 是一道基础题.三、解答题(共6小题)(选答题, 不自动判卷)16.(2020•江西)如图, 四棱锥P﹣ABCD中, ABCD为矩形, 平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°, PB=, PC=2, 问AB为何值时, 四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.考点:二面角的平面角及求法.专题:空间角;空间向量及应用.分析:(1)要证AD⊥PD,可以证明AB⊥面PAD, 再利用面面垂直以及线面垂直的性质, 即可证明AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD得到PO⊥平面ABCD, 作OM⊥BC,连接PM, 由边长关系得到BC=,PM=, 设AB=x, 则V P﹣ABCD=,故当时,V P﹣ABCD取最大值, 建立空间直角坐标系O﹣AMP,利用向量方法即可得到夹角的余弦值.解答:解:(1)∵在四棱锥P﹣ABCD中, ABCD为矩形,∴AB⊥AD,又∵平面PAD⊥平面ABCD, 平面PAD∩平面ABCD=AD,∴AB⊥面PAD,∴AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD,∴PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM∴PM⊥BC,∵∠BPC=90°,PB=,PC=2,∴BC=,PM==,BM=,设AB=x,∴OM=x∴PO=,∴V P﹣ABCD=×x××=当,即x=,V P﹣ABCD=,建立空间直角坐标系O﹣AMP, 如图所示,则P(0, 0,), D(﹣, 0, 0), C(﹣, , 0), M(0,, 0),B(, ,0)面PBC的法向量为=(0,1, 1),面DPC的法向量为=(1, 0, ﹣2)∴cosθ===﹣.点评:本题考查线面位置关系、线线位置关系、线面角的度量,考查分析解决问题、空间想象、转化、计算的能力与方程思想.17.(2020•江西模拟)设数列{a n}的前n项和为S n, 已知a1=1, S n+1=4a n+2(n∈N*).(1)设b n=a n+1﹣2a n, 证明数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.考点:数列递推式;等比关系的确定.专题:综合题.分析:(1)由题设条件知b1=a2﹣2a1=3.由S n+1=4a n+2和S n=4a n﹣1+2相减得a n+1=4a n﹣4a n﹣1, 即a n+1﹣2a n=2(a n﹣2a n﹣1),所以b n=2b n﹣1,由此可知{b n}是以b1=3为首项、以2为公比的等比数列.(2)由题设知.所以数列是首项为, 公差为的等差数列.由此能求出数列{a n}的通项公式.解答:解:(1)由a1=1,及S n+1=4a n+2,得a1+a2=4a1+2,a2=3a1+2=5,所以b1=a2﹣2a1=3.由S n+1=4a n+2,①则当n≥2时,有S n=4a n﹣1+2,②①﹣②得a n+1=4a n﹣4a n﹣1, 所以a n+1﹣2a n=2(a n﹣2a n﹣1),又b n=a n+1﹣2a n,所以b n=2b n﹣1,所以{b n}是以b1=3为首项、以2为公比的等比数列.(6分)(2)由(I)可得b n=a n+1﹣2a n=3•2n﹣1,等式两边同时除以2n+1,得.所以数列是首项为,公差为的等差数列.所以, 即a n=(3n﹣1)•2n﹣2(n∈N*).(13分)点评:本题考查数列的性质和应用,解题时要掌握等比数列的证明方法, 会求数列的通项公式.18.(2020•四川)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示, 设M, N分别为线段AD, AB的中点, P为线段BC上的点, 且MN⊥NP.(1)证明:P是线段BC的中点;(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定;用空间向量求平面间的夹角.专题:空间向量及应用.分析:(1)用线面垂直的性质和反证法推出结论,(2)先建空间直角坐标系,再求平面的法向量, 即可求出二面角A﹣NP﹣M的余弦值.解答:解:(1)由三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图可知, 在三棱锥A﹣BCD中:平面ABD⊥平面CBD,AB=AD=BD=CD=CB=2设O为BD的中点, 连接OA, OC于是OA⊥BD,OC⊥BD 所以BD⊥平面OAC⇒BD⊥AC因为M, N分别为线段AD,AB的中点,所以MN∥BD,MN⊥NP,故BD⊥NP假设P不是线段BC的中点,则直线NP与直线AC是平面ABC内相交直线从而BD⊥平面ABC, 这与∠DBC=60°矛盾, 所以P为线段BC的中点(2)以O为坐标原点,OB, OC,OA分别为x,y, z轴建立空间直角坐标系,则A(0, 0,), M(, O,), N (, 0,), P(,, 0)于是,,设平面ANP和平面NPM的法向量分别为和由,则, 设z1=1,则由,则, 设z2=1,则cos===所以二面角A﹣NP﹣M的余弦值点评:本题考查线线的位置关系,考查二面角知识的应用,解题的关键是掌握用向量的方法求二面角大小的步骤,属于中档题.19.(2020•天津)设f(x)=x﹣ae x(a∈R), x∈R, 已知函数y=f(x)有两个零点x1, x2, 且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)对f(x)求导, 讨论f′(x)的正负以及对应f(x)的单调性, 得出函数y=f(x)有两个零点的等价条件,从而求出a的取值范围;(Ⅱ)由f(x)=0, 得a=, 设g(x)=,判定g(x)的单调性即得证;(Ⅲ)由于x1=a,x2=a,则x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,令=t, 整理得到x1+x2=,令h(x)=,x∈(1, +∞),得到h(x)在(1,+∞)上是增函数, 故得到x1+x2随着t的减小而增大.再由(Ⅱ)知, t随着a的减小而增大, 即得证.解答:解:(Ⅰ)∵f(x)=x﹣ae x,∴f′(x)=1﹣ae x;下面分两种情况讨论:①a≤0时, f′(x)>0在R上恒成立,∴f(x)在R上是增函数,不合题意;②a>0时,由f′(x)=0,得x=﹣lna,当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:xf′(x)f(x)∴f(x)的单调增区间是(﹣∞, ﹣lna), 减区间是(﹣lna, +∞);∴函数y=f(x)有两个零点等价于如下条件同时成立:(i)f(﹣lna)>0, (ii)存在s1∈(﹣∞,﹣lna), 满足f(s1)<0, (iii)存在s2∈(﹣lna,+∞), 满足f(s2)<0;由f(﹣lna)>0, 即﹣lna﹣1>0, 解得0<a<e﹣1;取s1=0, 满足s1∈(﹣∞,﹣lna), 且f (s1)=﹣a<0,取s2=+ln,满足s2∈(﹣lna, +∞), 且f(s2)=(﹣)+(ln﹣)<0;∴a的取值范围是(0, e﹣1).(Ⅱ)证明:由f(x)=x﹣ae x=0,得a=, 设g(x)=,由g′(x)=,得g(x)在(﹣∞, 1)上单调递增, 在(1, +∞)上单调递减,并且, 当x∈(﹣∞, 0)时, g(x)≤0, 当x∈(0,+∞)时, g (x)≥0,x1、x2满足a=g (x1), a=g (x2), a∈(0, e﹣1)及g(x)的单调性, 可得x1∈(0, 1), x2∈(1, +∞);对于任意的a1、a2∈(0, e﹣1), 设a1>a2, g (X1)=g(X2)=a i, 其中0<X1<1<X2;g(Y1)=g(Y2)=a2, 其中0<Y1<1<Y2;∵g(x)在(0, 1)上是增函数, ∴由a1>a2,得g(X i)>g (Y i), 可得X1>Y1;类似可得X2<Y2;又由X、Y>0, 得<<;∴随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明:∵x1=a,x2=a,∴lnx1=lna+x1, lnx2=lna+x2;∴x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,设=t, 则t>1,∴, 解得x1=,x2=,∴x1+x2=…①;令h(x)=,x∈(1, +∞), 则h′(x)=;令u(x)=﹣2lnx+x﹣,得u′(x)=,当x∈(1,+∞)时, u′(x)>0,∴u(x)在(1,+∞)上是增函数, ∴对任意的x∈(1,+∞), u(x)>u(1)=0,∴h′(x)>0,∴h(x)在(1,+∞)上是增函数;∴由①得x1+x2随着t的减小而增大.由(Ⅱ)知, t随着a的减小而增大,∴x1+x2随着a的减小而增大.点评:本题考查了导数的运算以及利用导数研究函数的单调性与极值问题,也考查了函数思想、化归思想、抽象概括能力和分析问题、解决问题的能力, 是综合型题目.20.(2020•陕西)设函数f(x)=lnx+, m∈R.(Ⅰ)当m=e(e为自然对数的底数)时, 求f(x)的极小值;(Ⅱ)讨论函数g(x)=f′(x)﹣零点的个数;(Ⅲ)若对任意b>a>0, <1恒成立, 求m的取值范围.考点:利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)m=e时,f(x)=lnx+,利用f′(x)判定f(x)的增减性并求出f(x)的极小值;(Ⅱ)由函数g(x)=f′(x)﹣, 令g(x)=0, 求出m;设φ(x)=m,求出φ(x)的值域, 讨论m的取值,对应g(x)的零点情况;(Ⅲ)由b>a>0,<1恒成立,等价于f(b)﹣b<f(a)﹣a恒成立;即h(x)=f(x)﹣x在(0,+∞)上单调递减;h′(x)≤0,求出m的取值范围.解答:解:(Ⅰ)当m=e时, f(x)=lnx+,∴f′(x)=;∴当x∈(0,e)时, f′(x)<0, f(x)在(0, e)上是减函数;当x∈(e,+∞)时, f′(x)>0, f(x)在(e,+∞)上是增函数;∴x=e时, f(x)取得极小值f(e)=lne+=2;(Ⅱ)∵函数g (x)=f′(x)﹣=﹣﹣(x>0),令g(x)=0,得m=﹣x3+x(x>0);设φ(x)=﹣x3+x(x≥0),∴φ′(x)=﹣x2+1=﹣(x﹣1)(x+1);当x∈(0, 1)时, φ′(x)>0, φ(x)在(0, 1)上是增函数,当x∈(1,+∞)时, φ′(x)<0, φ(x)在(1,+∞)上是减函数;∴x=1是φ(x)的极值点,且是极大值点, ∴x=1是φ(x)的最大值点,∴φ(x)的最大值为φ(1)=;又φ(0)=0,结合y=φ(x)的图象, 如图;可知:①当m>时,函数g(x)无零点;②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点;③当0<m<时, 函数g (x)有两个零点;④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点;综上, 当m>时, 函数g(x)无零点;当m=或m≤0时, 函数g (x)有且只有一个零点;当0<m<时,函数g(x)有两个零点;(Ⅲ)对任意b >a>0,<1恒成立,等价于f(b)﹣b<f(a)﹣a恒成立;设h(x)=f(x)﹣x=lnx+﹣x(x>0),∴h(x)在(0,+∞)上单调递减;∵h′(x)=﹣﹣1≤0在(0,+∞)上恒成立,∴m≥﹣x2+x=﹣+(x>0),∴m≥;对于m=,h′(x)=0仅在x=时成立;∴m的取值范围是[,+∞).点评:本题考查了导数的综合应用问题, 解题时应根据函数的导数判定函数的增减性以及求函数的极值和最值,应用分类讨论法, 构造函数等方法来解答问题, 是难题.21.(2020•江苏)已知函数f0(x)=(x>0), 设f n(x)为f n﹣1(x)的导数, n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*, 等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.考点:三角函数中的恒等变换应用;导数的运算.专题:函数的性质及应用;三角函数的求值.分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦, 根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx, 把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导, 并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳, 再进行猜想得到等式, 用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明, 最后再把x=代入所给的式子求解验证.解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导, [xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得, 2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得, 2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得, f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得, 4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),猜想得, nf n (x)+xf n(x)﹣1=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立, 则上式成立;②假设n=k(k >1且k∈N*)时等式成立,即,∵[kf k﹣1(x)+xf k (x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k(k >1且k∈N*)时.等式也成立,由①②得,nf n﹣1(x)+xf n (x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立, 令x=代入上式得, nf n﹣1()+f n()=sin(+)=±cos=±,所以, 对任意n∈N*, 等式|nf n﹣1()+f n ()|=都成立.点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式, 以及数学归纳法证明命题、转化思想等, 本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力, 以及逻辑思维能力.。