2017年高考仿真冲刺卷(二)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2x <1,N ={y |y =x -1},则N ∩∁R M =( ) A .(1,2) B .[0,2] C .∅D .[1,2]B [∵M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2x<1={x |x <0或x >2},N ={y |y =x -1}={y |y ≥0}, 故有N ∩∁R M ={y |y ≥0}∩{x |0≤x ≤2}=[0,+∞)∩[0,2]=[0,2],故选B .] 2.已知a +2ii =b -i(a ,b ∈R),其中i 为虚数单位,则a +b =( )A .-1B .1C .2D .3D [因为a +2ii =2-a i =b -i(a ,b ∈R),所以a =1,b =2,a +b =3,故选D.]3.已知a >1,f (x )=ax 2+2x ,则f (x )<1成立的一个充分不必要条件是( ) 【导学号:85952094】A .0<x <1B .-1<x <0C .-2<x <0D .-2<x <1B [f (x )<1成立的充要条件是ax 2+2x <1. ∵a >1,∴x 2+2x <0,∴-2<x <0,∴f (x )<1成立的一个充分不必要条件是-1<x <0,故选B.]4.O 为平面上的定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三点,若(OB →-OC →)·(OB →+OC →-2OA →)=0,则△ABC 是( )A .以AB 为底边的等腰三角形 B .以BC 为底边的等腰三角形 C .以AB 为斜边的直角三角形D .以BC 为斜边的直角三角形B [设BC 的中点为D ,∵(OB →-OC →)·(OB →+OC →-2OA →)=0,∴CB →·(2OD →-2OA →)=0,∴CB →·2AD →=0,∴CB →⊥AD →,故△ABC 的BC 边上的中线也是高线.故△ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,故选 B .]5.一个四棱锥的三视图如图1所示,其中正视图是腰长为1的等腰直角三角形,则这个几何体的体积是( )图1A.12 B .1 C.32D .2A [由三视图知几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个直角梯形,上底是1,下底是2,梯形的高是1+1=2, 四棱锥的高是1×22=22,所以四棱锥的体积是13×+22×22=12,故选A.] 6.已知函数f (x )=1x -ln x -1,则y =f (x )的图象大致为( )A [令g (x )=x -ln x -1,则g ′(x )=1-1x =x -1x,由g ′(x )>0,得x >1,即函数g (x )在(1,+∞)上单调递增, 由g ′(x )<0得0<x <1,即函数g (x )在(0,1)上单调递减, 所以当x =1时,函数g (x )有最小值,g (x )min =g (1)=0. 于是对任意的x ∈(0,1)∪(1,+∞),有g (x )≥0,故排除B 、D ,因函数g (x )在(0,1)上单调递减,则函数f (x )在(0,1)上递增,故排除C ,故选A.]7.已知函数y =3sin ωx (ω>0)的周期是π,将函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π2(ω>0)的图象沿x 轴向右平移π8个单位,得到函数y =f (x )的图象,则函数f (x )=( )A .3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π8B .3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4 C .3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π8 D .3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 B [∵函数y =3sin ωx (ω>0)的周期是2πω=π,∴ω=2.将函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π2(ω>0)的图象沿x 轴向右平移π8个单位, 得到函数y =f (x )=3cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π2=3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4-π2=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象, 故选B.]8.正项等比数列{a n }中,存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,且a 6=a 5+2a 4,则1m +4n 的最小值是( )【导学号:85952095】A.32 B .2 C.73D.256A [在等比数列中,∵a 6=a 5+2a 4,∴a 4q 2=a 4q +2a 4, 即q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去). ∵a m a n =4a 1,∴a 21·2m +n -2=4a 1,即2m+n -2=16=24,∴m +n -2=4,即m +n =6,∴m 6+n6=1,∴1m +4n =⎝⎛⎭⎫1m +4n ⎝⎛⎭⎫m 6+n 6=16+46+4m 6n +n 6m ≥56+24m 6n ·n 6m =56+2×26=96=32, 当且仅当4m 6n =n6m ,即n =2m 时取等号,故选A.]9.设x ,y 满足约束条件{ x -2y ≥-2,x -2y ≤3,x +y ≥1,若x 2+4y 2≥m 恒成立,则实数m 的最大值为( )A.12 B .34C.45D.56C [设a =x ,b =2y ,则不等式x 2+4y 2≥m 等价为a 2+b 2≥m ,则约束条件等价为{ a -b ≥-2,a -b ≤3,a +b ≥2.作出不等式组对应的平面区域如图:设z =a 2+b 2,则z 的几何意义是阴影区域内的点到原点的距离, 由图象知,O 到直线2a +b =2的距离最小, 此时原点到直线的距离d =|2|22+1=25,则z =d 2=45, 故选C.]10.函数f (x )={ 2x-x,f x +x <,若方程f (x )=-x +a 有且只有两个不等的实数根,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,0)B .[0,1)C .(-∞,1)D .[0,+∞)C [函数f (x )={ 2x-x,f x +x <的图象如图所示,作出直线l :y=a -x ,向左平移直线l 观察可得函数y =f (x )的图象与函数y =-x +a 的图象有两个交点,即方程f (x )=-x +a 有且只有两个不相等的实数根,即有a <1,故选C.]11.已知函数f (x )(x ∈R)是偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=1-x ,则方程f (x )=11-|x |在区间[-10,10]上的解的个数是( )【导学号:85952096】A .8B .9C .10D .11B [函数f (x )是R 上的偶函数,可得f (-x )=f (x ). 又f (2-x )=f (2+x ),可得f (4-x )=f (x ),故可得f (-x )=f (4-x ),即f (x )=f (x +4),即函数的周期是4.又x ∈[0,2]时,f (x )=1-x ,要研究方程f (x )=11-|x |在区间[-10,10]上解的个数,可将问题转化为y =f (x )与y =11-|x |在区间[-10,10]上有几个交点.如图:由图知,有9个交点,故选B.]12.设f (x )的定义域为D ,若f (x )满足下面两个条件,则称f (x )为闭函数.①f (x )在D 内是单调函数;②存在[a ,b ]⊆D ,使f (x )在[a ,b ]上的值域为[a ,b ].如果f (x )=2x +1+k 为闭函数,那么k 的取值范围是( )A .-1<k ≤-12B .12≤k <1C .k >-1D .k <1A [法一:∵f (x )=2x +1+k 为⎣⎡⎭⎫-12,+∞上的增函数,又f (x )在[a ,b ]上的值域为[a ,b ],∴{ f a =a ,f b =b ,即f (x )=x 在⎣⎡⎭⎫-12,+∞上有两个不等实根,即2x +1=x -k 在⎣⎡⎭⎫-12,+∞上有两个不等实根. ∴问题可化为y =2x +1和y =x -k 在⎣⎡⎭⎫-12,+∞上有两个不同交点. 对于临界直线m ,应有-k ≥12,即k ≤-12.对于临界直线n ,y ′=(2x +1)′=12x +1. 令12x +1=1,得切点P 的横坐标为0, ∴P (0,-k ).∴n :y =x +1,令x =0,得y =1,∴-k <1,即k >-1. 综上,-1<k ≤-12.法二:∵f (x )=2x +1+k 为⎣⎡⎭⎫-12,+∞上的增函数,又f (x )在[a ,b ]上的值域为[a ,b ], ∴{ f a =a ,f b =b ,即f (x )=x 在⎣⎡⎭⎫-12,+∞上有两个不等实根,即2x +1=x -k 在⎣⎡⎭⎫-12,+∞上有两个不等实根. 化简方程2x +1=x -k ,得x 2-(2k +2)x +k 2-1=0.令g (x )=x 2-(2k +2)x +k 2-1,则由根的分布可得⎩⎨⎧g ⎝⎛⎭⎫-12≥0,k +1>-12,Δ>0,即⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫k +122≥0,k >-32,k >-1,解得k >-1.又2x +1=x -k ,∴x ≥k , ∴k ≤-12.综上,-1<k ≤-12,故选A.]第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~23题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.若数列x ,a 1,a 2,y 成等差数列,x ,b 1,b 2,y 成等比数列,则a 1+a 22b 1b 2的取值范围是________.[4,+∞)∪(-∞,0] [在等差数列中,a 1+a 2=x +y .在等比数列中,xy =b 1b 2. ∴a 1+a 22b 1b 2=x +y 2xy=x 2+2xy +y 2xy =x y +y x+2.当xy >0时,x y +yx ≥2,故a 1+a 22b 1b 2≥4;当xy <0时,x y +yx ≤-2,故a 1+a 22b 1b 2≤0.]14.观察下列等式:23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,53=21+23+25+27+29,…,若类似上面各式方法将m 3分拆得到的等式右边最后一个数是109,则正整数m 等于________.10 [由题意可得第n 行的左边是m 3,右边是m 个连续奇数的和. 设第n 行的最后一个数为a n ,则有a 2-a 1=11-5=6=2×(1+2)=1×2+4, a 3-a 2=19-11=8=2×(2+2)=2×2+4, a 4-a 3=29-19=10=2×(3+2)=3×2+4, …a n -a n -1=2(n -1+2)=(n -1)×2+4,以上(n -1)个式子相加可得a n -a 1=n 2+3n -4, 故a n =n 2+3n +1, 即n 2+3n +1=109, 解得n =9.∴m =n +1=9+1=10.]15.已知两条直线l 1:y =m 和l 2:y =82m +1(m >0),直线l 1与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点A ,B ,直线l 2与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于C ,D .记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a 和b .当m 变化时,ba的最小值为________.【导学号:85952097】82 [设A ,B ,C ,D 各点的横坐标分别为x A ,x B ,x C ,x D , 则-log 2x A =m ,log 2x B =m ,-log 2x C =82m +1,log 2x D =82m +1,∴x A =2-m ,x B =2m ,x C =2-82m +1,x D =282m +1, ∴a =|x A -x C |,b =|x B -x D |,∴b a =2m -282m +12-m -2-82m +1=2m ·282m +1=2m +82m +1. 又m >0,∴m +82m +1=12(2m +1)+82m +1-12≥212×8-12=72, 当且仅当12(2m +1)=82m +1,即m =32时取“=”号,∴b a ≥272=8 2.]16.如图2放置的边长为1的正方形P ABC 沿x 轴滚动,点B 恰好经过原点.设顶点P (x ,y )的轨迹方程是y =f (x ),则对函数y =f (x )有下列判断:①函数y =f (x )是偶函数;②对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (x -2); ③函数y =f (x )在区间[2,3]上单调递减; ④ ⎠⎛02f(x)d x =π+12.其中判断正确的序号是________. (填序号)图2①②④ [当-2≤x ≤-1,P 的轨迹是以A 为圆心,半径为1的14圆,当-1≤x ≤1时,P 的轨迹是以B 为圆心,半径为2的14圆,当1≤x ≤2时,P 的轨迹是以C 为圆心,半径为1的14圆,当3≤x ≤4时,P 的轨迹是以A 为圆心,半径为1的14圆,∴函数的周期是4. 因此最终构成图象如下:①根据图象的对称性可知函数y =f (x )是偶函数,∴①正确. ②由图象分析可知函数的周期是4,∴②正确. ③函数y =f (x )在区间[2,3]上单调递增,∴③错误.④根据积分的几何意义可知⎠⎛02f(x)d x =18×π×(2)2+12×1×1+14π×12=π2+12,∴④正确.]三、解答题(共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)如图3,△ABC 中,已知点D 在BC 边上,满足AD →·AC →=0.sin ∠BAC =223,AB =32,BD = 3.(1)求AD 的长; (2)求cos C.图3[解] (1)∵AD →·AC →=0,∴AD ⊥AC , ∴sin ∠BAC =sin ⎝⎛⎭⎫π2+∠BAD =cos ∠BAD.2分 ∵sin ∠BAC =223,∴cos ∠BAD =223.在△ABD 中,由余弦定理可知BD 2=AB 2+AD 2-2AB·AD cos ∠BAD ,4分 即AD 2-8AD +15=0, 解得AD =5或AD =3 .6分 由于AB >AD ,∴AD =3.(2)在△ABD 中,由正弦定理可知BD sin ∠BAD =ABsin ∠ADB .又由cos ∠BAD =223,可知sin ∠BAD =13,8分∴sin ∠ADB =AB sin ∠BAD BD =63.10分∵∠ADB =∠DAC +∠C ,∠DAC =π2,∴cos C =63.12分 18.(本小题满分12分)为丰富中学生的课余生活,增进中学生之间的交往与学习,某市甲乙两所中学举办一次中学生围棋擂台赛.比赛规则如下,双方各出3名队员并预先排定好出场顺序,双方的第一号选手首先对垒,双方的胜者留下进行下一局比赛,负者被淘汰出局,由第二号选手挑战上一局获胜的选手,依此类推,直到一方的队员全部被淘汰,另一方算获胜.假若双方队员的实力旗鼓相当(即取胜对手的概率彼此相等).(1)在已知乙队先胜一局的情况下,求甲队获胜的概率;(2)记双方结束比赛的局数为ξ,求ξ的分布列并求其数学期望E(ξ).[解] (1)在已知乙队先胜一局的情况下,相当于乙校还有3名选手,而甲校还剩2名选手,甲校要想取胜,需要连胜3场,或者比赛4场要胜3场,且最后一场获胜,所以甲校获胜的概率是⎝⎛⎭⎫123+C 23⎝⎛⎭⎫124=516.4分(2)记双方结束比赛的局数为ξ,则ξ=3,4,5. P(ξ=3)=C 12⎝⎛⎭⎫123=14, P(ξ=4)=C 12C 23⎝⎛⎭⎫124=38, P(ξ=5)=C 12C 24⎝⎛⎭⎫125=38.8分 所以ξ的分布列为10分数学期望E(ξ)=3×14+4×38+5×38=338.12分图419.(本小题满分12分)如图4,在三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,B 1B =B 1A =AB =BC ,∠B 1BC =90°,D 为AC 的中点,AB ⊥B 1D.(1)求证:平面ABB 1A 1⊥平面ABC ;(2)求直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值; (3)求二面角B-B 1D-C 的余弦值.【导学号:85952098】[解] (1)证明:取AB 中点为O ,连接OD ,OB 1. 因为B 1B =B 1A ,所以OB 1⊥AB. 又AB ⊥B 1D ,OB 1∩B 1D =B 1, 所以AB ⊥平面B 1OD ,因为OD ⊂平面B 1OD ,所以AB ⊥OD. 由已知,BC ⊥BB 1,又OD ∥BC , 所以OD ⊥BB 1,因为A B∩BB 1=B , 所以OD ⊥平面ABB 1A 1.又OD ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面ABB 1A 1. 4分(2)由(1)知,OB ,OD ,OB 1两两垂直.以O 为坐标原点,OB →的方向为x 轴的方向,|OB →|为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz.由题设知B 1(0,0,3),D(0,1,0),A(-1,0,0),C(1,2,0),C 1(0,2,3).6分 则B 1D →=(0,1,-3),AC →=(2,2,0),CC 1→=(-1,0,3). 设平面ACC 1A 1的法向量为n =(x ,y ,z ),则 n ·AC →=0,n ·CC 1→=0,即x +y =0,-x +3z =0, 可取n =(3,-3,1),设直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角为θ, 故sin θ=217.8分 (3)由题设知B (1,0,0),可取平面BB 1D 的法向量n 1=(3,3,1), 平面B 1DC 的法向量n 2=(-3,3,1),10分 故cos 〈n 1,n 2〉=17,所以二面角B -B 1D -C 的余弦值为17.12分20.(本小题满分12分)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,上顶点为A ,过A 与AF 2垂直的直线交x 轴负半轴于Q 点,且2F 1F 2→+F 2Q →=0.(1)求椭圆C 的离心率;(2)若过A ,Q ,F 2三点的圆恰好与直线x -3y -3=0相切,求椭圆C 的方程; (3)在(2)的条件下,过右焦点F 2的直线交椭圆于M ,N 两点,点P (4,0),求△PMN 面积的最大值.[解] (1)设Q (x 0,0).∵F 2(c,0),A (0,b ),∴F 2A →=(-c ,b ),AQ →=(x 0,-b ). ∵F 2A →⊥AQ →,∴-cx 0-b 2=0,故x 0=-b 2c.2分又∵2F 1F 2→+F 2Q →=0,∴F 1为F 2Q 的中点,故-2c =-b 2c +c ,即b 2=3c 2=a 2-c 2,∴e=c a =12.4分 (2)∵e =c a =12,∴a =2c ,b =3c ,则F 2(c,0),Q (-3c,0),A (0, 3c ),∴△AQF 2的外接圆圆心(-c,0),半径r =12|F 2Q |=a =2c ,6分∴|-c -3|2=2c ,解得c =1,∴a =2,b =3,椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.8分(3)设直线MN :x =my +1,代入x 24+y 23=1,得(3m 2+4)y 2+6my -9=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴y 1+y 2=-6m 3m 2+4,y 1y 2=-93m 2+4,|y 1-y 2|=y 1+y 22-4y 1y 2=433m 2+33m 2+4,∴S △PMN =12|PF 2|·|y 1-y 2|=633m 2+33m 2+4,10分令3m 2+3=λ≥3,∴S △PMN =63λλ2+1=63λ+1λ ≤633+13=92, ∴△PMN 面积的最大值为92,此时m =0.12分21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ax +a -1x -2a +1(a >0).(1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )≥ln x 在[1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围; (3)证明:∑nk =2ln k -1k +1>2-n -n 22n n +.[解] (1)f (x )的定义域为{x |x ≠0},f ′(x )=a -a -1x 2=ax 2+1-ax 2(a >0),当0<a ≤1时,f ′(x )>0恒成立,此时f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上是增函数; 当a ≥1时,令f ′(x )=0,得x 1=-a -1a,x 2=a -1a,2分 列表如下:间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -1a ,0,⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -1a .4分 (2)g (x )=ax +a -1x -2a +1-ln x ,x ∈[1,+∞),则g (1)=0,g ′(x )=a -a -1x 2-1x =ax 2-x -a -x 2=a x -⎝⎛⎭⎫x -1-a a x 2,6分(i)当0<a <12时,1-a a>1,若1<x <1-aa ,则g ′(x )<0,g (x )是减函数,∴g (x )<g (1)=0,即f (x )>ln x . 故f (x )≥ln x 在[1,+∞)上不恒成立; (ii)当a ≥12时,1-a a≤1,若x >1,则g ′(x )>0,g (x )是增函数, ∴g (x )>g (1)=0,即f (x )>ln x . 故当x ≥1时,f (x )≥ln x .综上所述,所求a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫12,+∞.8分 (3)证明:在(2)中,令a =12,可得不等式:ln x ≤12⎝⎛⎭⎫x -1x (x ≥1)(当且仅当x =1时等号成立),进而可得当ln x 2<x -1x(x >1)(*),∑nk =2 ln k -1k +1>2-n -n 22n n +⇔ln 2n n +>2-n -n 22n n +,10分 令x =n n +2>1(n >2),代入不等式(*)得:ln n n +2<n n +2-2nn +=nn +2nn +-22n n +=n 2+n -22nn +,则所证不等式成立. 12分请考生在第22~23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),M 是C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,P 点的轨迹为曲线C 2.(1)求C 2的参数方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |.【导学号:85952099】[解] (1)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝⎛⎭⎫x 2,y 2.由于M 点在C 1上,所以⎩⎨⎧x2=2cos α,y2=2+2sin α,3分即⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α.4分 从而C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α(α为参数).5分 (2)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ.7分 射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.8分所以|AB |=|ρ2-ρ1|=2 3.10分23.(本小题满分10分)(2016·贵阳高三联考)已知a ,b ,c ∈R ,且a 2+b 2+c 2=1. (1)求证:|a +b +c |≤3;(2)若不等式|x -1|+|x +1|≥(a +b +c )2对一切实数a ,b ,c 恒成立,求x 的取值范围.[解] (1)证明:因为a ,b ,c ∈R. 且a 2+b 2+c 2=1. 所以(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≤a 2+b 2+c 2+2⎝⎛⎭⎫a 2+b 22+b 2+c 22+c 2+a 22=a 2+b 2+c 2+2(a 2+b 2+c 2)=3.3分所以(a +b +c )2≤3,即|a +b +c |≤3,当且仅当a =b =c =33时取等号.5分 (2)由(1)可知(a +b +c )2≤3,所以不等式对一切实数a ,b ,c 恒成立,等价于不等式 |x -1|+|x +1|≥3,从而解得x ≥32或x ≤-32.9分所以x 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫32,+∞.10分。