全国卷高考数学模拟试题(含答案)
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绝密★启用前2020届全国100所名校高考模拟金典卷(四)数学(理)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1.已知集合,,则() A .B .C .D .答案:C先求出集合B ,再利用交集定义和并集定义能求出结果. 解: 由得x >0,所以B ={x|x >0}.所以A ∩B ={x|0<x<1}.,故选:C . 点评:本题考查交集、并集的求法及应用,涉及指数函数单调性的应用,是基础题. 2.若复数1z ii=+(i 为虚数单位),则z z ⋅=() A .12i B .12 C .14D .14-答案:B化简可得z ,而2z z z ⋅=,计算模长即可. 解:∵1i 1111i 2i i i z i i -+===++-()()(), ∴211142z z z +⋅=== 故选B . 点评:本题考查复数的代数形式的运算,涉及模长的求解,属于基础题.3.袋子中装有大小、形状完全相同的2个白球和2个红球,现从中不放回地摸取两个球,已知第二次摸到的红球,则第一次摸到红球的概率为() A .16B .13C .12D .15答案:B由题意,分别列出第二次摸到的红球的所有可能结果和第一次摸到红球的事件,利用古典概型计算公式确定去概率值即可. 解:设两个红球为12,R R ,两个白球为12,w w ,则第二次摸到的红球的所有可能结果为:112121122212,,,,,w R w R R R w R w R R R 共6种, 其中第一次摸到红球的事件包括:2112,R R R R 共2种, 结合排列组合公式可知第一次摸到红球的概率为2163P . 点评:本题主要考查古典概型计算公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.已知角θ的终边经过点5,62P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则tan 4πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .76-B .177-C .2-D答案:B由已知可得tan θ,再由两角和的正切公式,即可求解. 解:角θ的终边经过点5612,6,tan 5252P θ-⎛⎫--∴==⎪⎝⎭-, 所以tan tan174tan 471tan tan 4πθπθπθ+⎛⎫+==- ⎪⎝⎭-. 故选:B. 点评:本题考查三角函数定义的应用、三角恒等变换,考查数学运算能力,属于基础题.5.若函数()21,01,0x x f x mx m x ⎧+≥=⎨+-<⎩,在其定义域上单调递增,则实数m 的取值范围是() A .(]0,3B .()0,3C .[)3,+∞D .[)0,+∞答案:A分段函数()f x 两段均为单调递增,而且右段的最低点不低于左段的最高点,即可求解. 解:函数()21,01,0x x f x mx m x ⎧+≥=⎨+-<⎩在(),-∞+∞上单调递增,01212m m >⎧∴⎨-≤+=⎩,解得03m <≤, ∴实数m 的取值范围是(]0,3.故选:A. 点评:本题考查分段函数的单调性,要注意分段函数各段单调性相同的区间合并的条件,属于基础题.6.已知双曲线22:41C x y -=,经点()2,0P 的直线l 与C 有唯一公共点,则直线l 的方程为() A .21y x =- B .112y x =-+ C .112y x =-或112y x =-+ D .21y x =-或112y x =-+ 答案:C点P 在双曲线内,过点()2,0P 的直线l 与C 有唯一公共点,则直线l 与渐近线平行,即可求解. 解:由双曲线的几何性质可知,当直线与渐近线平行时, 直线l 与C 有唯一公共点,由于双曲线的渐近线为12y x =±, 故直线l 的方程为()122y x =-或()122y x =--, 即112y x =-或112y x =-+.故选:C. 点评:本题考查双曲线的性质以及直线与双曲线的位置关系,考查数形结合思想,属于基础题. 7.在ABC 中,角A ,B 的对边分别是a ,b ,且60A =︒,2b =,a x =,若解此三角形有两解,则x 的取值范围是()A .x >B .02x <<C 2x <<D 2x <≤答案:C由三角形有两解可得,6090B ︒<<︒或90120B ︒<<︒,得到sin B 的取值范围,再由正弦定理,即可求解. 解:由正弦定理得sin sin b A B a ==,60A =︒,0120B ∴︒<<︒,要使此三角形有两解,则60120B ︒<<︒,且90B ≠︒sin 1B <<,1<<2x <<. 故选:C. 点评:本题考查正弦定理解三角形,确定角的范围是解题的关系,考查数学运算能力,属于基础题.8.二项式431(2)3nx x-的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为() A .7 B .12C .14D .5答案:A试题分析:展开式的通项为471123rn r r n rr n T C x--+⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令470n r -=,据题意此方程有解,74rn ∴=,当4r =时,n 最小为7,故选A. 【考点】二项式定理的应用.9.榫卯(s ǔnm ǎo )是两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式.凸出部分叫榫,凹进去的部分叫卯,榫和卯咬合,起到连接作用.代表建筑有北京的紫禁城、天坛祈年殿,山西悬空寺等,如图是一种榫卯构件中榫的三视图,则该榫的表面积和体积为()A .8+162+8ππ,B .9+1628ππ+,C .8+1648ππ+,D .9+1648ππ+,答案:A由三视图得到组合体的直观图,然后再根据组合体的组合形式及题中数据求出表面积和体积. 解:由三视图知该榫头是由上下两部分构成:上方为长方体(底面为边长是1的正方形,高为2),下方为圆柱(底面圆半径为2,高为2). 其表面积为圆柱的表面积加上长方体的侧面积, 所以()()()222222412816S πππ=⨯⨯+⨯⨯+⨯=+.其体积圆柱与长方体体积之和,所以()2221128+2V ππ=⨯⨯+⨯⨯=. 故选A . 点评:解答本题的关键是由三视图得到组合体的形状,容易出现的错误是求表面积时忽视圆柱和长方体相连的部分的面积,考查空间想象力和计算能力,属于基础题. 10.运行程序框图,如果输入某个正数后,输出的,那么的值为()A.3 B.4 C.5 D.6答案:B依次运行框图中给出的程序,根据输出结果所在的范围来判断图中的值.解:依次运行框图中的程序,可得:第一次:;第二次:;第三次:;第四次:;第五次:;……因为输出的,所以程序运行完第四次即可满足题意,所以判断框中的值为4.故选B.点评:程序框图的补全及逆向求解问题思路:①先假设参数的判断条件满足或不满足;②运行循环结构,一直到运行结果与题目要求的输出结果相同为止;③根据此时各个变量的值,补全程序框图.此类试题要求学生要有比较扎实的算法初步的基本知识,以及综合分析问题和解决问题的能力,要求较高,属中档题.11.已知定义在非零实数集上的奇函数,函数与图像共有4个交点,则该4个交点横坐标之和为()A.2 B.4 C.6 D.8答案:D 先由函数是奇函数,得到的对称中心,再根据得到的对称中心,由对称性,即可得出结果.解: 因为函数是奇函数,关于点中心对称;所以函数关于点中心对称; 又由得到,即函数的对称中心为,因此,点也是函数的一个对称中心; 由函数与图像共有4个交点, 交点横坐标依次设为且, 所以由函数对称性可知,,因此.故选D 点评:本题主要考查函数对称性、以及奇偶性的应用,熟记概念以及三角函数性质,即可求解,属于常考题型.12.已知函数()xf x ax e k =--,若21,k e ⎡⎤∈-⎣⎦时,函数()f x 至少有2个零点,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是() A .()2,e +∞ B .()1,+∞C .()21,eD .()0,1答案:A由()0f x =,得2,1,x ax e k k e ⎡⎤-=∈-⎣⎦,令()x g x ax e ,转化为()g x 与y k =,21,k e ⎡⎤∈-⎣⎦至少有两交点,求出()g x 的单调性,极值最值,结合函数变换趋势,建立k 的不等量关系,即可求解.解:由题意可知方程x ax e k -=,21,k e ⎡⎤∈-⎣⎦上至少有两个实数根,令()x g x ax e ,则()g x 与2,1,y k k e ⎡⎤=∈-⎣⎦至少有两交点,()x g x a e '=-,当0,()0a g x ≤'<在R 恒成立, ()g x ∴在R 上单调递减,()g x 与2,1,y k k e ⎡⎤=∈-⎣⎦至多只有一个交点,不合题意;当0a >时,ln ,()0.ln ,()0x a g x x a g x <'>>'<,()g x 的单调递增区间是(,ln )a -∞,单调递减区间是(ln ,)a +∞,所以ln x a =时,()g x 取得极大值,也是最大值为ln a a a -, 当,(),,()x g x x g x →-∞→-∞→+∞→-∞,要使()g x 与2,1,y k k e ⎡⎤=∈-⎣⎦至少有两交点,只需2ln a a a e ->,ln (ln 1),0,ln 0,,ln 0a a a a a a e a a a a e a a a -=-<≤-≤>->,而2ln a a a e ->,a e ∴>,设()ln ,,()ln 0h a a a a a e h a a =->'=>()h a ∴在(,)e +∞是单调递增,而22()h e e =, 2ln a a a e ∴->的解为2a e >,a ∴的取值范围是()2,e +∞.故选:A. 点评:本题考查零点问题与函数交点的关系,利用导数研究函数的性质是解题的关键,考査分类讨论思想和数学运算、逻辑推理能力,属于较难题.. 二、填空题13.已知a 、b 为两个单位向量,且0a b ⋅=,则a 与2a b +夹角的余弦值为__________.. 先求出复数2a b +的模,再由向量夹角公式,即可求出结果. 解:因为a 、b 为两个单位向量,且0a b ⋅=,所以22(2)14a b a b +=+=+=设a 与2a b +夹角为θ,则22(2)cos2a b aa b aa a bθ+•+•====+点评:本题主要考查求向量的夹角,熟记平面向量数量积的运算以及夹角公式即可,属于常考题型.14.椭圆22(0)167x ym m+=>的离心率为_________.答案:34由椭圆方程得到,,a b c,直接计算离心率即可.解:因为椭圆22(0)167xym m+=>,所以22216,79a mb mc m===,.所以34cc ea====,故答案为:34点评:本题主要考查椭圆的标准方程,椭圆的离心率,考查数学运算能力,属于容易题.15.已知,x y∈R,满足20,250,470,x yx yx y--≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩则4z y x=-的最大值为__________.答案:2-做出满足条件的可行域,根据图形求出目标函数的最值.解:由约束条件20250470x yx yx y--≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩做出可行域如图(阴影部分)所示,当目标函数4z y x=-过点A时,取得最大值,由250470x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,得()1,2A ,所以max 242z =-=-. 故答案为:2-.点评:本题考查二元一次不等式组表示平面区域,利用数形结合求线性目标函数的最值,属于基础题.16.如图,在直角梯形ABCD 中,90ABC ∠=︒,2CD =,1AB BC ==,E 是边CD 的中点,ADE 沿AE 翻折成四棱锥D ABCE '-,则点C 到平面ABD '距离的最大值为__________.答案:22由已知得CE平面ABD ',直线CE 上任一点到平面ABD '距离都相等,转化过CE 上任一点作与平面ABD '垂直的平面,根据面面垂直的性质定理,做出点到平面距离的线段,求出长度关系,进而求出其最大值. 解:由翻折过程可得,在如图所示的四棱锥D ABCE '-中, 底面ABCE 为边长是1的正方形,侧面D EA '中,D E AE '⊥,且1D E AE '==,AE D E '⊥,AE CE ⊥,D E CE E '=,AE ∴⊥平面D CE ',作D M CE '⊥于M ,作MN AB ⊥于N ,连接D N ', 则由AE ⊥平面D CE ',可得D MAE '⊥,CE AE E =D M '∴⊥平面ABCE .又AB ⊂平面ABCE ,D M AB '∴⊥,MN AB ⊥,D MMN M '=,AB ∴⊥平面D MN '.AB ⊂平面ABD ',∴平面ABD '⊥平面D MN ',平面ABD '平面D MN D N ''=,在D MN '△中,作MH D N '⊥于H ,则MH ⊥平面ABD ',,ABCE AB ⊂平面ABD ',CE ⊄平面ABD ',CE ∴∥平面ABD ',MH ∴即为点C 到平面ABD '的距离,在Rt D MN '△中,D M MN '⊥,1MN =, 设D M x '=,则01x D E '<≤=,21D N x '∴=+. 由D M MN D N MH ''⋅=⋅可得21x x MH =+⋅,2222111MH x x ∴==≤++,当1x =时等号成立,此时D E '⊥平面ABCE ,综上可得,点C 到平面ABD '距离的最大值为22. 故答案为:22. 点评:本题考查空间线、面的位置关系,利用基本不等式解决点到面的距离最大问题,注意空间垂直关系的相互转化,做出点面距是解题的关键,属于中档题. 三、解答题17.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公差为2的等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n b 满足()121215452nn n a a an b b b ⎛⎫+++=-+ ⎪⎝⎭,求数列{}n b 的前n 项和n T .答案:(1)43n a n =-;(2)122n n T +=-.分析:(1)利用1,1,2n n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(2)利用类似1,1,2n n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩的方法求出nna b ,进而求出n b ,再利用等比数列的求和公式进行求解. 详解:(1)由题意得:21nS n n=-, 当2n ≥时,143n n n a S S n -=-=-,1n =时,11a =对上式也成立,∴43n a n =-.(2)()121215452nn n a a a n b b b ⎛⎫+++=-+ ⎪⎝⎭, 当2n ≥时,()111212115412n n n a a an b b b ---⎛⎫+++=-+ ⎪⎝⎭,相减可得:()1432nn n a n b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又43n a n =-,解得2nn b =,1n =时,12b =对上式也成立,∴2nn b =,∴()12122212n n nT +-==--,∴数列{}n b 的前n 项和122n n T +=-.点睛:利用数列{}n a 的通项公式n a 和前n 项和公式n S 的关系求通项时,要注意1,1,2n n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩为分段函数,解题时容易忽视验证“1n =”的通项是否满足2n ≥的通项.18.在四棱锥AB 中,PA ⊥平面ABCD ,ABC ∆是正三角形,AC 与BD 的交点M 恰好是AC 中点,又4PA AB ==,CDA 120︒∠=.(1)求证:BD PC ⊥;(2)设E 为PC 的中点,点F 在线段AB 上,若直线EF //平面PAD ,求AF 的长; (3)求二面角A PC B --的余弦值. 答案:(1)见解析;(2)1;(3)7. (1)利用线面垂直的判定定理,证明BD ⊥平面PAC ,可得BD ⊥PC ;(2)取DC 中点G ,连接FG ,证明平面EFG ∥平面PAD ,可得FG ∥平面PAD ,证明三角形AMF 为直角三角形,即可求AF 的长;(3)建立空间直角坐标系,求出平面PAC 、平面PBC 的法向量,利用向量的夹角公式,即可求二面角A ﹣PC ﹣B 的余弦值. 解:(1)∵ABC ∆是正三角形,M 是AC 中点, ∴BM AC ⊥,即BD AC ⊥.又∵PA ⊥平面ABCD ,∴PA BD ⊥. 又PA AC A ⋂=,∴BD ⊥平面PAC . ∴BD PC ⊥.(2)取DC 中点G ,连接FG ,则EG //平面PAD ,又直线EF //平面PAD ,EG ∩EF=E,所以平面EFG //平面PAD ,所以FG //AD∵M 为AC 中点,DM AC ⊥,∴AD CD =.∵ADC 120︒∠=,AB 4=,∴BAD BAC CAD 90︒∠=∠+∠=,则三角形AMF 为直角三角形,又60AMF ︒∠=,故AF 1=(3)分别以AB ,AD ,AP 为x 轴,y 轴,z 轴建立如图的空间直角坐标系,∴()B 4,0,0,()C 2,23,0,43D 0,,0⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,()P 0,0,4.434,,0DB ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭为平面PAC 的法向量. ()2,23,4PC =-,()4,0,4PB =-.设平面PBC 的一个法向量为()n x,y,z =,则00n PC n PB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即22340440x y z x z ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,令3z =,得x 3=,3y =,则平面PBC 的一个法向量为()3,3,3n =,设二面角A PC B --的大小为θ,则7cos ||n PB n PB θ⋅==⋅.所以二面角A PC B --余弦值为7.点评:本题考查线面垂直的判定定理与性质,考查二面角,考查学生分析解决问题的能力,考查向量法的运用,确定平面的法向量是关键.19.已知抛物线()2:20C y px p =>上一点()0,2P x 到焦点F 的距离02PF x =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点P 引圆()(222:30M x y rr -+=<≤的两条切线PA PB 、,切线PA PB 、与抛物线C 的另一交点分别为A B 、,线段AB 中点的横坐标记为t ,求t 的取值范围.答案:(1)24y x =(2)见解析(1)由题意确定p 的值即可确定抛物线方程;(2)很明显切线斜率存在,由圆心到直线的距离等于半径可得12,k k 是方程()2224840rk k r --+-=的两根,联立直线方程与抛物线方程可得点D 的横坐标()()201212223x k k k k =+-+-.结合韦达定理将原问题转化为求解函数的值域的问题即可. 解:(1)由抛物线定义,得02pPF x =+,由题意得: 00022240p x x px p ⎧=+⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩解得021p x =⎧⎨=⎩ 所以,抛物线的方程为24y x =.(2)由题意知,过P 引圆()2223(0x y r r -+=<≤的切线斜率存在,设切线PA的方程为()112y k x =-+,则圆心M 到切线PA的距离d r ==,整理得,()222114840rk k r --+-=.设切线PB 的方程为()212y k x =-+,同理可得()222224840r k k r --+-=.所以,12,k k 是方程()2224840r k k r --+-=的两根,121228,14k k k k r +==-. 设()11,A x y ,()22,B x y 由()12124y k x y x⎧=-+⎨=⎩得,2114480k y y k --+=,由韦达定理知,111842k y k -=,所以11211424242k y k k k -==-=-,同理可得2142y k =-.设点D 的横坐标为0x ,则()()222221121204242288k k x x y y x -+-++=== ()()()()22212121212221223k k k k k k k k =+-++=+-+-.设12t k k =+,则[)284,24t r =∈---, 所以,20223x t t =--,对称轴122t =>-,所以0937x <≤点评:本题主要考查抛物线方程的求解,直线与抛物线的位置关系等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.交强险是车主必须为机动车购买的险种,若普通6座以下私家车投保交强险第一年的费用(基准保费)统一为a 元,在下一年续保时,实行的是费率浮动机制,保费与上一年度车辆发生道路交通事故的情况相联系,发生交通事故的次数越多,费率也就越高,具体浮动情况如下表:某机构为了解某一品牌普通6座以下私家车的投保情况,随机抽取了60辆车龄已满三年的该品牌同型号私家车的下一年续保时的情况,统计得到了下面的表格:以这60辆该品牌车的投保类型的频率代替一辆车投保类型的概率,完成下列问题: (1)按照我国《机动车交通事故责任强制保险条例》汽车交强险价格的规定,950a =,记x 为某同学家的一辆该品牌车在第四年续保时的费用,求x 的分布列与数学期望;(数学期望值保留到个位数字)(2)某二手车销售商专门销售这一品牌的二手车,且将下一年的交强险保费高于基本保费的车辆记为事故车,假设购进一辆事故车亏损5000元,一辆非事故车盈利10000元:①若该销售商购进三辆(车龄已满三年)该品牌二手车,求这三辆车中至多有一辆事故车的概率;②若该销售商一次购进100辆(车龄已满三年)该品牌二手车,求他获得利润的期望值. 答案:(1)分布列见解析,942EX ≈(2)①2027,②50万元 (1)由题意列出X 的可能取值为0.9a ,0.8a ,0.7a ,a ,1.1a ,1.3a ,结合表格写出概率及分布列,再求解期望(2)①建立二项分布求解三辆车中至多有一辆事故车的概率 ②先求出一辆二手车利润的期望,再乘以100即可 解:(1)由题意可知:X 的可能取值为0.9a ,0.8a ,0.7a ,a ,1.1a ,1.3a 由统计数据可知:1(0.9)6P X a ==,1(0.8)12P X a ==,1(0.7)12P X a ==,1()3P X a ==,1( 1.1)4P X a ==,1( 1.3)12P X a ==.所以X 的分布列为:0.90.80.7 1.1 1.39426121234121212EX a a a a a a =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==≈.(2)①由统计数据可知任意一辆该品牌车龄已满三年的二手车为事故的概率为13,三辆车中至多有一辆事故车的概率为:321311220133327P C ⎛⎫⎛⎫=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ②设Y 为给销售商购进并销售一辆二手车的利润,Y 的可能取值为5000,10000- 所以Y 的分布列为:所以500010000500033EY =-⨯+⨯=. 所以该销售商一次购进100辆该品牌车龄已满三年的二手车获得利润的期望值为10050EY ⨯=万元.点评:本题考查离散型随机变量及分布列,考查二项分布,考查计算能力,是基础题 21.已知函数1()ln ,a f x x x -=+()sin 12(),a x g x a R x+-=∈. (1)求函数()f x 的极小值;(2)求证:当11a -≤≤时,()()f x g x >. 答案:(1)见解析(2)见解析 (1)由题意可得()()21,0x a f x x x'--=>()分类讨论函数的极小值即可. (2)令()()()()1211,(0)a sinx a xlnx asinx F x f x g x lnx x x x x+---+=-=+-=>,原问题等价于()0F x >,即证1xlnx asinx >-.据此分类讨论01a <≤,=0a 和10a -≤<三种情况即可证得题中的结论. 解: (1)()()22111,0x a a f x x x x x()---=-=>' 当10a -≤时,即1a ≤时,()0f x '>,函数()f x 在()0,+∞上单调递增,无极小值;当10a ->时,即1a >时,()0,01f x x a <⇒<<-',函数()f x 在()0,1a -上单调递减;()0,1f x x a >⇒>-',函数()f x 在()1,a -+∞上单调递增; ()()()=111f x f a ln a -=+-极小,综上所述,当1a ≤时,()f x 无极小值;当1a >时,()()11f x ln a =+-极小 (2)令()()()()1211,(0)a sinx a xlnx asinx F x f x g x lnx x x x x+---+=-=+-=> 当11a -≤≤时,要证:()()f x g x >,即证()0F x >,即证10xlnx asinx -+>, 要证10xlnx asinx -+>,即证1xlnx asinx >-. ①当01a <≤时,令()h x x sinx =-,()10h x cosx -'=≥,所以()h x 在()0,+∞单调递增, 故()()00h x h >=,即x sinx >. 11*ax asinx ∴->-(), 令()1q x xlnx x =-+,()=q x lnx ',当()()0,1,0x q x ∈'<,()q x 在()0,1单调递减;()()1,,0x q x '∈+∞>,()q x 在()1,+∞单调递增,故()()10q x q ≥=,即1xlnx x ≥-.当且仅当1x =时取等号又01a <≤,11**xlnx x ax ∴≥-≥-() 由*()、**()可知111xlnx x ax asinx ≥-≥->- 所以当01a <≤时,1xlnx asinx >-②当=0a 时,即证1xlnx >-.令()=m x xlnx ,()=1m x lnx +',()m x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,()11=1min m x m e e⎛⎫=->- ⎪⎝⎭,故1xlnx >- ③当10a -≤<时,当0,1]x ∈(时,11asinx -<-,由②知()1m x xlnx e=≥-,而11e->-, 故1xlnx asinx >-;当1,x ∈+∞()时,10asinx -≤,由②知()()10m x xlnx m =>=,故1xlnx asinx >-;所以,当0,x ∈+∞()时,1xlnx asinx >-.综上①②③可知,当11a -≤≤时,()()f x g x >. 点评:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为121x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),在以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为sin a ρθ=(a R ∈且0a ≠).(I )求直线l 的极坐标方程及曲线C 的直角坐标方程; (Ⅱ)已知()1,A ρθ是直线l 上的一点,2,6B πρθ⎛⎫+⎪⎝⎭是曲线C 上的一点,1R ρ∈,2R ρ∈,若||||OB OA 的最大值为2,求a 的值. 答案:(I)1sin 32πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭;220x y ay +-=.(Ⅱ)2a =± (I )利用参数方程、极坐标方程和普通方程互化的公式求直线l 的极坐标方程及曲线C 的直角坐标方程;(Ⅱ)先利用极坐标方程求出11sin 32πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2sin 6a πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求出21||||OB OA ρρ==sin 23a πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,即得sin 2||=23a a πθ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭,解之即得a 的值. 解:解:(I )消去参数t ,得直线l10y -+=, 由cos x ρθ=,sin y ρθ=,得直线l的极坐标方程为sin )10ρθθ-+=,即1sin 32πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. 曲线C 的极坐标方程为sin a ρθ=(a R ∈且0a ≠),即sin a ρθ=,由222x y ρ=+,sin y ρθ=,得曲线C 的直角坐标方程为220x y ay +-=.(Ⅱ)∵()1,A ρθ在直线l 上,2,6B πρθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在曲线C 上, ∴11sin 32πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2sin 6a πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ∴21||2sin sin ||63OB a OA ρππθθρ⎛⎫⎛⎫==+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2sin cos sin 2||663a a a πππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=+≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ∴||2a =,2a =±.点评:本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角恒等变换和三角函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.23.设函数()13f x x x =--+.(1)求不等式()1f x ≤的解集;(2)若函数()f x 的最大值为m ,正实数,p q 满足2p q m +=,求212p q++的最小值. 答案:(1)32x x ⎧⎫≥-⎨⎬⎩⎭(2)见解析 (1)不等式可化为3131x x x ≤-⎧⎨-++≤⎩或31111x x x -<<⎧⎨---≤⎩或1131x x x ≥⎧⎨---≤⎩,据此求解不等式的解集即可;(2)由题意可得4m =,结合均值不等式的求解212p q++的最小值即可,注意等号成立的条件.解:(1)不等式可化为3131x x x ≤-⎧⎨-++≤⎩或31111x x x -<<⎧⎨---≤⎩或1131x x x ≥⎧⎨---≤⎩解得32x ≥- ()1f x ∴≤的解集为32x x ⎧⎫≥-⎨⎬⎩⎭ (2)13134x x x x ---≤-++=,()4,24226m p q p q ∴=+=∴++=,()2112114222426262q p p q p q p q p q ⎛⎫⎛⎫++=+++=++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭14463⎛≥+= ⎝. 当且仅当223p q +==时,即132p q =⎧⎪⎨=⎪⎩时,取“=”, 212p q ∴++的最小值为43. 点评:绝对值不等式的解法:法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想; 法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.。
2023年普通高等学校招生全国统一考试新高考仿真模拟卷数学(一)一、单选题1.已知集合{}24xA x =<,{}1B =≤,则A B =( )A .()0,2B .[)1,2C .[]1,2D .()0,12.已知复数z 满足()()()1i 12i 1z z +=+-,则复数z 的实部与虚部的和为( ) A .1B .1-C .15D .15-3.()()51223x x -+的展开式中,x 的系数为( ) A .154B .162C .176D .1804.已知1tan 5α=,则2cos 2sin sin 2ααα=-( ) A .83-B .83C .38-D .385.何尊是我国西周早期的青铜礼器,其造形浑厚,工艺精美,尊内底铸铭文中的“宅兹中国”为“中国”一词的最早文字记载.何尊的形状可以近似地看作是圆台与圆柱的组合体,高约为40cm ,上口直径约为28cm ,下端圆柱的直径约为18cm .经测量知圆柱的高约为24cm ,则估计该何尊可以装酒(不计何尊的厚度,403π1266≈,1944π6107≈)( )A .312750cmB .312800cmC .312850cmD .312900cm6.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()2f x f x =-,则()2022f =( ) A .2B .1C .1-D .07.在四棱锥P ABCD -中,ABCD 是边长为2的正方形,AP PD ==PAD ⊥平面ABCD ,则四棱锥P ABCD -外接球的表面积为( )A .4πB .8πC .136π9D .68π38.已知抛物线C :24y x =,O 为坐标原点,A ,B 是抛物线C 上两点,记直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,且1212k k =-,直线AB 与x 轴的交点为P ,直线OA 、OB 与抛物线C 的准线分别交于点M ,N ,则△PMN 的面积的最小值为( )A B C D二、多选题9.已知函数()()1cos 02f x x x ωωω=>的图像关于直线6x π=对称,则ω的取值可以为( ) A .2B .4C .6D .810.在菱形ABCD 中,2AB =,60DAB ∠=,点E 为线段CD 的中点,AC 和BD 交于点O ,则( ) A .0AC BD ⋅= B .2AB AD ⋅= C .14OE BA ⋅=-D .52OE AE ⋅=11.一袋中有3个红球,4个白球,这些球除颜色外,其他完全相同,现从袋中任取3个球,事件A “这3个球都是红球”,事件B “这3个球中至少有1个红球”,事件C “这3个球中至多有1个红球”,则下列判断错误的是( )A .事件A 发生的概率为15B .事件B 发生的概率为310C .事件C 发生的概率为335D .1(|)31P A B =12.对于函数()()32,f x x x cx d c d =+++∈R ,下列说法正确的是( )A .若0d =,则函数()f x 为奇函数B .函数()f x 有极值的充要条件是13c <C .若函数f (x )有两个极值点1x ,2x ,则4412281x x +>D .若2c d ==-,则过点()20,作曲线()y f x =的切线有且仅有3条三、填空题13.已知样本数据1-,1-,2,2,3,若该样本的方差为2s ,极差为t ,则2s t=______. 14.已知圆O :221x y +=与直线l :=1x -,写出一个半径为1,且与圆O 及直线都相切的圆的方程:______.15.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左顶点为A ,左焦点为F ,过F 作x 轴的垂线在x轴上方交椭圆于点B ,若直线AB 的斜率为32,则该椭圆的离心率为______.16.已知f (x )是偶函数,当0x ≥时,()()2log 1f x x =+,则满足()2f x x >的实数x 的取值范围是______.四、解答题17.已知数列{}n a 是等差数列,1324,,a a a a +成等比数列,56a =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求证:()221n n S n +<+.18.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos sin cos c B a A b C =-. (1)判断ABC 的形状; (2)若3ab ,D 在BC 边上,2BD CD =,求cos ADB ∠的值.19.如图,在直三棱柱111ABC A B C 中,D 、E 分别是AB 、1BB 的中点,12AA AC CB ==,AB =.(1)求证:1//BC 平面1A CD ;(2)若1BC =,求四棱锥1C A DBE -的体积; (3)求直线1BC 与平面1ACE 所成角的正弦值.20.新高考模式下,数学试卷不分文理卷,学生想得高分比较困难.为了调动学生学习数学的积极性,提高学生的学习成绩,张老师对自己的教学方法进行改革,经过一学期的教学实验,张老师所教的80名学生,参加一次测试,数学学科成绩都在[]50,100内,按区间分组为[)50,60,[)60,70,[)70,80,[)80,90,[]90,100,绘制成如下频率分布直方图,规定不低于80分(百分制)为优秀.(1)求这80名学生的平均成绩(同一区间的数据用该区间中点值作代表);(2)按优秀与非优秀用分层抽样方法随机抽取10名学生座谈,再在这10名学生中,选3名学生发言,记优秀学生发言的人数为随机变量X ,求X 的分布列和期望.21.已知12,F F 分别为双曲线()222210,0x ya b a b-=>>左、右焦点,(P 在双曲线上,且124PF PF ⋅=. (1)求此双曲线的方程;(2)若双曲线的虚轴端点分别为12,B B (2B 在y 轴正半轴上),点,A B 在双曲线上,且()22B A B B μμ=∈R ,11B A B B ⊥,试求直线AB 的方程.22.已知函数()()211e 12x f x a x a x ax a =---+++,()R a ∈.(1)当1a =时,求f (x )的单调区间;(2)当310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求证:函数f (x )有3个零点.参考答案:1.B【分析】化简集合A 和B ,即可得出A B ⋂的取值范围. 【详解】解:由题意在{}24xA x =<,{}1B =≤中,{}2A x x =<,{}12B x x =≤≤ ∴{}12A B x x ⋂=≤< 故选:B. 2.D【分析】根据复数的运算法则求出复数43i 55z -+=,则得到答案.【详解】(1i)(2i 1)(2i 1)z z +=-+-(2i)2i 1z -=-,2i 1(2i 1)(2i)43i 43i 2i 5555z --+-+====-+-, 故实部与虚部的和为431555-+=-,故选:D. 3.C【分析】根据二项式定理可求得()523x +展开式通项,由此可确定12,T T ,结合多项式乘法运算进行整理即可确定x 的系数. 【详解】()523x +展开式的通项公式为:()55155C 2323C rr r r r r rr T x x --+=⋅⋅=⋅; 当1r =时,412523C 240T x x =⨯=;当0r =时,51232T ==;x ∴的系数为24023224064176-⨯=-=.故选:C. 4.A【分析】利用二倍角公式化简为正、余弦的齐次分式,分式上下同除2cos α,代入1tan 5α=可得答案.【详解】2222cos 2cos sin sin sin 2sin 2sin cos αααααααα-=--22111tan 825123tan 2tan 255ααα--===---, 故选:A. 5.C【分析】根据圆柱和圆台的体积公式计算可得结果. 【详解】下端圆柱的体积为:224π91944π⋅=6107≈3cm ,上端圆台的体积为:()22116π1414993⨯+⨯+16π4033=⨯1612663≈⨯6752=3cm , 所以该何尊的体积估计为61076752+=128593cm . 因为12850最接近12859,所以估计该何尊可以装酒128503cm . 故选:C 6.D【分析】根据函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()2f x f x =-得出函数()f x 是周期为4的周期函数,进而求解.【详解】因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()2f x f x =-, 所以(2)()()f x f x f x +=-=-,所以(4)()f x f x +=, 即函数()f x 是周期为4的周期函数,因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以(0)0f =, 因为()()2f x f x =-,所以(2)(0)0f f ==, 又因为202245052=⨯+,所以(2022)(2)0f f ==, 故选:D . 7.C【分析】将该四棱锥的外接球放在一个长方体内,画出图形,利用已知条件找出球心,建立相应的关系式,求出外接球的半径,利用球体表面积公式计算即可. 【详解】由题意将该四棱锥放在一个长方体的中, 如图∴所示:取AD 的中点H ,连接PH ,连接,AC BD 交于1O ,由AP PD =则在等腰PAD 中有:PH AD ⊥,又平面PAD ⊥平面ABCD ,且平面PAD ⋂平面ABCD=AD , 则PH ⊥平面ABCD , 又112AH AD ==, 所以在Rt PAH △中,3PH ===,由底面为正方形ABCD ,所以它的外接圆的圆心为对角线的交点1O , 连接1O H ,则1PH O H ⊥,PAD 外接圆的圆心为2O ,且在PH 上,过点1O ,2O 分别作平面ABCD 与平面PAD 的垂线,则两垂线必交于点O ,点O 即为四棱锥P ABCD -外接球的球心, 且1OO ⊥平面ABCD ,又PH ⊥平面ABCD ,即2O H ⊥平面ABCD , 所以1OO ∥PH ,所以四边形12OO HO 为矩形. 如图∴连接2AO ,则22AO PO =,在2Rt AO H 中,22223O H PH PO PH AO AO =-=-=-,所以()2222222213AO AH HO AO =+=+-,解得253AO =,所以254333O H =-=,所以1243OO O H ==, 在图∴中连接OB ,由112O B BD =所以在1Rt OO B 中,OB ==即四棱锥P ABCD -外接球的半径为R OB ==, 所以四棱锥P ABCD -外接球的表面积为: 221364πR 4ππ9S ==⨯=⎝⎭,故选:C. 8.D【分析】设出A 、B 的坐标,由1212k k =-解得12y y 的值,再分别求出点M 、点N 的坐标,求得||MN 的式子,研究AB l 恒过x 轴上的定点可得点P 的坐标,进而用方法1基本不等式或方法2函数思想求得三角形面积的最小值.【详解】设211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,则114k y =,224k y =, ∴12121612k k y y ==- ∴1232y y =-, ∴设OA l :14y x y =,令=1x -得:14y y =-,∴14(1,)M y --,同理:24(1,)N y -- ∴12121212||44||||4||8y y y y MN y y y y --=-+==, 设AB l :x my t =+,221044x my t y my t y x=+⎧⇒--=⎨=⎩ 20m t ∆=+>,124y y m +=,124y y t ,又∴1232y y =-,∴432t -=-,解得:8t =, ∴AB l :8x my =+恒过点(8,0),∴AB l 与x 轴交点P 的坐标为(8,0),即:(8,0)P , ∴点P 到准线=1x -的距离为8+1=9. 方法1:1211||1321||||888y y MN y y -==+≥⨯=1||y =.∴19||9||22PMN S MN MN =⨯=≥△, ∴∴PMN的面积的最小值为2. 方法2:12||||8y y MN -==∴20m ≥∴||MN ≥m =0时取得最小值.∴19||9||22PMN S MN MN =⨯=≥△, ∴∴PMN故选:D. 9.AD【分析】首先将函数()f x 化成一个三角函数,然后根据对称轴公式求得ω的表达式,对整数k 赋值求得结果.【详解】()()1cos sin 26f x x x x ωωωπ=+=+,因为函数()f x 的图象关于直线6x π=对称,所以662k ωπππ+=+π,k ∈Z ,解得26k ω=+,因为0ω>,所以当0k =时,2ω=;所以当1k =时,8ω=. 故选:AD. 10.ABD【分析】以O 为坐标原点可建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标运算依次验证各个选项即可.【详解】四边形ABCD 为菱形,AC BD ∴⊥,则以O 为坐标原点,,OC OD 正方向为,x y 轴,可建立如图所示平面直角坐标系,2AB AD ==,60DAB ∠=,2BD ∴=,OA OC ===()0,0O ∴,()A ,()0,1B -,()0,1D ,12E ⎫⎪⎪⎝⎭,对于A ,ACBD ,0AC BD ∴⋅=,A 正确;对于B ,()3,1AB =-,()3,1AD =,312AB AD ∴⋅=-=,B 正确;对于C ,3122OE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,()BA =-,31122OE BA ∴⋅=-+=-,C 错误; 对于D ,3122OE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,3122AE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,915442OE AE ∴⋅=+=,D 正确. 故选:ABD. 11.ABC【分析】根据题意求出基本事件总数、满足条件的基本事件数,利用古典概型概率公式及条件概率公式求解即可.【详解】由题意7个球中任取3个球的基本事件总数为:37C 35=这3个球都是红球的基本事件数为:33C 1=,所以事件A 发生的概率为:1()35P A =,故A 错误, 这3个球中至少有1个红球的基本事件数为:1221334343C C C C +C 1812131⋅+⋅=++=,所以事件B 发生的概率为:31()35P B =,故B 错误, 这3个球中至多有1个红球的基本事件数为:123344C C C 18422⋅+=+=,事件C 发生的概率为22()35P C =,故C 错误, 因为1()()35P AB P A ==, 所以由条件概率公式得:1()135(|)31()3135P AB P A B P B ===, 故D 正确, 故选:ABC. 12.BCD【分析】对于A :利用奇偶性的定义直接判断;对于B :利用极值的计算方法直接求解;对于C :先求出13c <,表示出244122161692781c x x c +=-+,即可求出;对于D :设切点()00,x y ,由导数的几何意义得到3200025460x x x --+=.设()322546g x x x x =--+,利用导数判断出函数()g x 有三个零点,即可求解.【详解】对于A :当0d =时,()32f x x x cx =++定义域为R .因为()()()()()3232f x x x c x x x cx f x -=-+-+-=-+-≠-, 所以函数()f x 不是奇函数.故A 错误;对于B :函数()f x 有极值⇔ ()f x 在R 上不单调.由()32f x x x cx d =+++求导得:()232f x x x c =++'.()f x 在R 上不单调⇔()f x '在R 上有正有负⇔4430c ∆=-⨯>⇔13c <.故B 正确.对于C :若函数f (x )有两个极值点1x ,2x ,必满足0∆>,即13c <.此时1x ,2x 为2320x x c ++=的两根,所以1212233x x c x x ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 所以()22212121242293c x x x x x x +=+-=-.所以()()222244222212121242216162293992781cc c x x x xx x c +=+-=--=-+ 对称轴164272329c -=-=⨯,所以当13c <时,()224412216162116116292781932738181c x x c +=-+>⨯-⨯+=. 即4412281x x +>.故C 正确;对于D :若2c d ==-时,()3222f x x x x =+--.所以()2322f x x x '=+-.设切点()00,x y ,则有:()3200002000002203222y x x x y f x x x x ⎧=+--⎪-⎨=+-=⎪-⎩', 消去0y ,整理得:3200025460x x x --+=不妨设()322546g x x x x =--+,则()26104g x x x '=--.令()0g x '>,解得:2x >或13x <-;令()0g x '<,解得: 123x -<<.所以()g x 在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,()2,+∞上单调递增,在1,23⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减.所以()()()()()32111119254660333327g x g =-=-----+=>极大值, ()()322225242660g x g ==⨯-⨯-⨯+=-<极小值.所以作出的图像如图所示:因为函数()g x 有三个零点,所以方程3200025460x x x --+=有三个根,所以过点()20,作曲线()y f x =的切线有且仅有3条.故D 正确. 故选:BCD. 13.710##0.7 【分析】根据极差的定义可得()314t =--=,先求出平均数,再从方差,从而可求2s t.【详解】极差()314t =--=,平均数为()()1122315-+-+++=,故方差()()()()()222222114111*********s ⎡⎤=--+--+-+-+-=⎣⎦. 所以21475410s t ==.故答案为:710. 14.()2221x y +-=(答案不唯一)【分析】根据圆的圆心和半径,结合直线和圆的位置关系及两个圆的位置关系计算即可. 【详解】设圆心C 为()00,x y ,由已知圆C 与直线l :=1x -相切, 圆C 与圆O :221x y +=相切,可得0112x ⎧--=,即得0002x y =⎧⎨=⎩或0002x y =⎧⎨=-⎩或0020x y =-⎧⎨=⎩, 且已知半径为1,所以圆的方程可以为: ()2221x y +-=或()2221x y ++=或2221x y故答案为: ()2221x y +-=(答案不唯一) 15.12##0.5【分析】由题意设(),0A a -,2,b B c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,再由232AB b a k c a -==-+结合222a b c =+,即可得出答案.【详解】由题意可得,(),0A a -,(),0F c -,令椭圆()222210x y a b a b +=>>中x c =-,解得:2b y a=±,所以2,b B c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,而2032AB b a k c a -==-+,则2232a c a c a c a a -+==-+, 解得:12e =. 故答案为:12. 16.()(),01,-∞⋃+∞【分析】利用奇偶性和函数的单调性解不等式.【详解】当0x ≥时,()()2log 1f x x +,函数在[)0,∞+上单调递增,∴()(0)0f x f ≥=,又()f x 是偶函数,所以()f x 的值域为[)0,∞+.当0x ≥时,()()2log 1f x x +,不等式()2f x x >()22log 1x x +>,即()22log 10x x+->,设()22()log 1g x x x =+-,由函数y =()2log 1y x =+,2y x=-在()0,∞+上都是增函数, 得()g x 在()0,∞+上是增函数,由(1)0g =,则()0(1)g x g >=解得1x >; 当0x <时,由函数值域可知()0f x >,此时20x<,所以()2f x x >恒成立;综上可知,满足()2f x x>的实数x 的取值范围是()(),01,-∞⋃+∞.故答案为:()(),01,-∞⋃+∞ 17.(1)1n a n =+ (2)证明见解析【分析】(1)根据等比数列定义和等差数列通项公式可构造方程组求得1,a d ,进而确定n a ; (2)利用裂项相消法可求得n S ,整理即可证得结论. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1324,,a a a a +成等比数列,()23124a a a a ∴=+,即()()2111224a d a a d +=+,又5146a a d =+=,则由()()2111122446a d a a d a d ⎧+=+⎪⎨+=⎪⎩得:121a d =⎧⎨=⎩或163a d =-⎧⎨=⎩, 当16a =-,3d =时,30a =,不满足1324,,a a a a +成等比数列,舍去; 12a ∴=,1d =,()211n a n n ∴=+-=+.(2)由(1)得:()()111111212n n a a n n n n +==-++++, 1111111111233445112n S n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-+-+⋅⋅⋅+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()112222n n n =-=++, ()221n n S n n ∴+=<+.18.(1)直角三角形 (2)0【分析】(1)根据正弦定理的边角互化,即可得到结果;(2)由(1)中结论即可得到cos B ∠,从而得到AD 的值,然后在ABD △中结合余弦定理即可得到结果.【详解】(1)因为cos sin cos c B a A b C =-,由正弦定理可得, 2sin cos sin cos sin C B B C A +=即()2sin sin B C A +=所以()2sin sin ,0,πsin 1A A A A =∈⇒=且()0,πA ∈,所以π2A =即ABC 是直角三角形.(2)在直角ABC 中,有22223b c a b +==,即222c b =,所以c =, 又因为2BD CD =,所以23BD BC ==且cos c B a === 在ABD △中,由余弦定理可得,22222242cos 2b b AD AB BD AD B AB BD +-+-∠===⋅解得AD =, 在ABD △中由余弦定理可得,222222242cos 02b b b AD BD AB ADB AD BD +-+-∠===⋅19.(1)证明见解析 (2)23【分析】(1)连接1AC 交1A C 于点F ,连接EF ,则F 为1AC 的中点,利用中位线的性质可得出1DF //BC ,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;(2)过点C 在平面ABC 内作CM AB ⊥,垂足为点M ,证明出CM ⊥平面11AA B B ,计算出CM 的长以及四边形1A DBE 的面积,利用锥体的体积公式可求得四棱锥1C A DBE -的体积; (3)设1BC =,以点C 为坐标原点,CA 、CB 、1CC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得直线1BC 与平面1A CE 所成角的正弦值. 【详解】(1)证明:连接1AC 交1A C 于点F ,连接EF ,则F 为1AC 的中点, 因为D 、F 分别为AB 、1AC 的中点,则1DF //BC ,因为DF ⊂平面1A CD ,1BC ⊄平面1A CD ,1//BC ∴平面1A CD . (2)解:因为1BC =,则122AA AC CB ===,AB == 222AC BC AB ∴+=,即AC BC ⊥,过点C 在平面ABC 内作CM AB ⊥,垂足为点M , 因为1AA ⊥平面ABC ,CM ⊂平面ABC ,1CM AA ∴⊥,又因为CM AB ⊥,1AB AA A ⋂=,AB 、1AA ⊂平面11AA B B ,CM ∴⊥平面11AA B B ,由等面积法可得AC BC CM AB ⋅==因为1AA ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,1AA AB ∴⊥,又因为11//AA BB 且11AA BB =,故四边形11AA B B 为矩形,所以,1111111212AA D A B E AA B B A DBE S S S S ⎫=--==⎪⎪⎝⎭△△矩形四边形11112333C A DBE A DBE V S CM -∴=⋅==四边形.(3)解:不妨设1BC =,因为AC BC ⊥,1CC ⊥平面ABC ,以点C 为坐标原点,CA 、CB 、1CC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,则()0,1,0B 、()0,0,0C 、()10,0,2C 、()12,0,2A 、()0,1,1E , 设平面1A CE 的法向量为(),,n x y z =,()12,0,2CA =,()0,1,1CE =, 则1220n CA x z n CE y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取1x =,可得()1,1,1n =-, 因为()10,1,2BC =-,则111cos ,BC n BC n BC n⋅<>==-=⋅因此,直线1BC 与平面1A CE20.(1)73.5(2)分布列见解析;期望()910E X =【分析】(1)根据频率分布直方图估计平均数的方法直接计算即可;(2)根据频率分布直方图可确定优秀与非优秀学生对应的频率,根据分层抽样原则可确定10名学生中优秀学员的人数,由此可得X 所有可能的取值,根据超几何分布概率公式可求得X 每个取值对应的概率,由此可得分布列;由数学期望计算公式可求得期望. 【详解】(1)80名学生的平均成绩为()550.01650.03750.03850.025950.00510⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=73.5.(2)根据频率分布直方图知:优秀学员对应的频率为()0.0250.005100.3+⨯=,则非优秀学员对应的频率为10.30.7-=,∴抽取的10名学生中,有优秀学生100.33⨯=人,非优秀学生100.77⨯=人;则X 所有可能的取值为0,1,2,3,()37310C 3570C 12024P X ====;()1237310C C 63211C 12040P X ====;()2137310C C 2172C 12040P X ====;()33310C 13C 120P X ===;X ∴的分布列为:∴数学期望()721719012324404012010E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 21.(1)22145x y -=(2)y x =+y =【分析】(1)根据平面向量数量积坐标运算和点在双曲线上,可构造方程组求得22,a b 的值,由此可得双曲线方程;(2)由2,,A B B 三点共线可设:AB y kx =+用向量垂直的坐标表示,代入韦达定理结论可解方程求得k 的值,由此可得直线AB 方程. 【详解】(1)设()1,0F c -,()()2,00F c c >,则(1PF c =--,(2PF c =-,212854PF PF c ∴⋅=-+=,解得:3c =,229a b ∴+=;又P 在双曲线上,则22851a b-=,24a ∴=,25b =, ∴双曲线的方程为:22145x y -=.(2)由(1)得:(10,B,(2B ,()22B A B B μμ=∈R ,2,,A B B ∴三点共线,直线AB斜率显然存在,可设:AB y kx =+()11,A x y ,()22,B x y ,由22145y kx x y ⎧=⎪⎨-=⎪⎩得:()2254400k x ---=,()22540Δ801040k k ⎧-≠⎪∴⎨=->⎪⎩,即252k <且254k ≠,12x x ∴+=1224054x x k =--, 11B A B B ⊥,110B A B B ∴⋅=,又(111,B A x y =,(122,B B x y =,()1112121212125B A B B x x y y x x y y y y ∴⋅=+=+++(()1212125x x kx kx k x x =++++()()()222121222401801202005454k k kx xx x k k+=++++=-++=--,解得:k =252k <且254k ≠,∴直线AB方程为:y x =y = 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与椭圆的综合应用问题,解题关键是能够利用平面向量垂直关系的坐标表示来构造等量关系,结合韦达定理的结论得到关于所求变量的方程的形式,从而解方程求得变量的值.22.(1)函数()f x 的单调递增区间为(,0)-∞和(1,)+∞,单调递减区间为(0,1). (2)证明过程见详解【分析】(1) 因为1a =,所以函数()()212e 22x f x x x x =--++,对函数求导,利用导函数的正负来判断函数的单调性即可求解;(2)对函数进行求导,求出导函数的零点,根据条件可得:函数()f x 在(,)a -∞和(ln ,)a -+∞上单调递增,在(,ln )a a -上单调递减,然后利用零点存在性定理即可证明.【详解】(1)因为1a =,所以函数()()212e 22x f x x x x =--++,所以()e (2)e 1(1)(e 1)x x x f x x x x '=+--+=--,当1x >或0x <时,()0f x '>,此时函数()f x 单调递增; 当01x <<时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减; 综上:函数()f x 的单调递增区间为(,0)-∞和(1,)+∞, 单调递减区间为(0,1).(2)因为函数()()211e 12x f x a x a x ax a =---+++,所以()e (1)e ()e ()()(e 1)x x x x f x a a x a x a a x a x a x a a '=+---+=---=--,令()0f x '=可得:x a =或ln x a =-,因为310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以ln 3a ->,当x a <或ln x a >-时,()0f x '>,此时函数()f x 单调递增; 当ln a x a <<-时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减;所以函数()f x 在(,)a -∞和(ln ,)a -+∞上单调递增,在(,ln )a a -上单调递减,故当x a =时,函数取极大值()()22e 10102aaf a a a f a =-+++>=->,因为当2x =-时,221(2)(3)10ef a a a -=-+--<;所以0(2,)x a ∃∈-,使得0()0f x =; 当ln x a =-时,函数取极小值,ln 2211(ln )(ln 1)e (ln )ln 1ln ln (ln )22a f a a a a a a a a a a a a --=-----++=---1ln (1ln )02a a a =-++<,(因为ln 3a ->,所以13ln 22a <-,因为3110e 2a <<<,所以312a +<,也即11ln 02a a ++<)所以0(,ln )x a a '∃∈-,使得0()0f x '=;又当x →+∞时,()f x →+∞,所以0(ln ,)x a ''∃∈-+∞,使得0()0f x ''=;故当310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,函数()f x 有3个零点.【点睛】函数零点的求解与判断方法:答案第17页,共17页 (1)直接求零点:令()0f x =,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[,]a b 上是连续不断的曲线,且()()0f a f b <,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用导数求出函数的极值点,再利用零点存在性定理进行判断零点的个数.。
绝密★启用前2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷(四)高三数学(理)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1.已知集合{}|26Mx x =-<<,{}2|3log 35N x x =-<<,则MN =( )A .{}2|2log 35x x -<<B .{}2|3log 35x x -<<C .{}|36x x -<<D .{}2|log 356x x <<答案:A根据对数性质可知25log 356<<,再根据集合的交集运算即可求解. 解:∵25log 356<<, 集合{}|26Mx x =-<<,∴由交集运算可得{}2|2log 35M N x x ⋂=-<<.故选:A. 点评:本题考查由对数的性质比较大小,集合交集的简单运算,属于基础题. 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根据共轭复数定义及复数模的求法,代入化简即可求解. 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. 点评: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.“2b =”是“函数()()2231f x b b x α=--(α为常数)为幂函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件答案:A根据幂函数定义,求得b 的值,结合充分条件与必要条件的概念即可判断. 解:∵当函数()()2231af x b b x =--为幂函数时,22311b b --=,解得2b =或12-, ∴“2b =”是“函数()()2231af x b b x =--为幂函数”的充分不必要条件.故选:A. 点评:本题考查了充分必要条件的概念和判断,幂函数定义的应用,属于基础题.4.已知()21AB =-,,()1,AC λ=,若cos BAC ∠=,则实数λ的值是( ) A .-1 B .7C .1D .1或7答案:C根据平面向量数量积的坐标运算,化简即可求得λ的值. 解:由平面向量数量积的坐标运算,代入化简可得cos 105AB AC BAC AB AC⋅∠===. ∴解得1λ=. 故选:C. 点评:本题考查了平面向量数量积的坐标运算,属于基础题.5.嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中③所示,其近月点与月球表面距离为100公里,远月点与月球表面距离为400公里,已知月球的直径约为3476公里,对该椭圆有下述四个结论: (1)焦距长约为300公里; (2)长轴长约为3988公里; (3)两焦点坐标约为()150,0±; (4)离心率约为75994. 其中正确结论的个数为()A .1B .2C .3D .4答案:B根据椭圆形轨道,设该椭圆长轴长为a ,半焦距为c ,先求得月球的半径r ,再根据近月点与月球表面距离为100公里,有100a c r -=+,远月点与月球表面距离为400公里,有400a c r +=+,然后两式联立求解. 解:设该椭圆长轴长为a ,半焦距为c ,依题意可得月球半径约为1347617382⨯=, 所以1001738183840017382138a c a c -=+=⎧⎨+=+=⎩,解得1988150a c =⎧⎨=⎩所以离心率150751988994c e a ===,可知结论(1)(4)正确,(2)错误; 因为没有给坐标系,焦点坐标不确定,所以(3)错误. 故选:B 点评:本题主要考查椭圆的几何性质,还考查了阅读抽象应用的能力,属于基础题. 6.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若1a =,6A π=,且321c b -=,则cos C ()A .12-B .3C .12D 6 答案:A根据1a =,321c b -=,由正弦定理边化为角得到3sin 2sin sin C B A -=,由A B C π++=,得到()3sin 2sin sin C A C A -+=,再根据6A π=求解.解:由321c b -=,得32c b a -=,即3sin 2sin sin C B A -=, 所以()3sin 2sin sin C A C A -+=, 而6A π=,所以3sin 2sin sin 66C C ππ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即3113sin 2sin cos 222C C C ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭, 解得1cos 2C =-. 故选:A 点评:本题主要考查正弦定理和三角恒等变换,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 7.函数()2cos2cos221xxf x x =+-的图象大致是( ) A . B .C .D .答案:C根据函数奇偶性可排除AB 选项;结合特殊值,即可排除D 选项. 解:∵()2cos221cos2cos22121x x x x f x x x +=+=⨯--,()()()2121cos 2cos22121x x x x f x x x f x --++-=⨯-=-⨯=---,∴函数()f x 为奇函数,∴排除选项A ,B ;又∵当04x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x >,故选:C. 点评:本题考查了依据函数解析式选择函数图象,注意奇偶性及特殊值的用法,属于基础题.8.设x ,y 满足约束条件2010x y x y x m -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,若2z x y =+的最大值大于17,则实数m 的取值范围为() A .()4,+∞ B .13,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭C .()6,+∞D .()5,+∞答案:D先作出不等式组表示的平面区域,然后平移直线l :20x y +=,当直线l 在y 轴上的截距最大时,z 取得最大值求解. 解:作出不等式组表示的平面区域如图所示,作出直线l :20x y +=,并平移,当直线l 经过点(),2m m +时,直线在y 轴上的截距最大,z 取得最大值, 因为2z x y =+的最大值大于17, 所以2217m m ++>,解得5m >. 故选:D 点评:本题主要考查线性规划求最值,还考查了数形结合的方法的能力,属于基础题. 9.七巧板是一种古老的中国传统智力玩具,是由七块板组成.而这七块板可拼成许多图形,人物、动物、建筑物等,在18世纪,七巧板流传到了国外,至今英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧图谱》.若用七巧板(图1为正方形),拼成一只雄鸡(图2),在雄鸡平面图形上随机取一点,则恰好取自雄鸡鸡头或鸡尾(阴影部分)的概率为A .112B .18C .14D .316答案:D这是一个几何概型模型,设包含7块板的正方形边长为4,求得正方形的面积,即为雄鸡的面积,然后求得雄鸡鸡头(标号3或5)和鸡尾(标号6)的面积之和,代入公式求解. 解:设包含7块板的正方形边长为4,正方形的面积为4416⨯=, 则雄鸡鸡头(标号3或5)和鸡尾(标号6)的面积之和为1212132⨯⨯+⨯=, 在雄鸡平面图形上随机取一点,则恰好取自雄鸡几头或鸡尾(阴影部分)的概率为316p. 故选:D 点评:本题主要考查几何概型的概率,还考查了阅读抽象应用的能力,属于基础题.10.如图,直三棱柱ABC A B C '''-的侧棱长为3,AB BC ⊥,3AB BC ==,点E ,F 分别是棱AB ,BC 上的动点,且AE BF =,当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,则异面直线A F '与AC 所成的角为()A .2π B .3π C .4π D .6π 答案:C设AE BF a ==,13B EBF EBFV S B B '-'=⨯⨯,利用基本不等式,确定点E ,F 的位置,然后根据//EF AC ,得到A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,再利用余弦定理求解.设AE BF a ==,则()()23119333288B EBFaa V a a '-+-⎡⎤=⨯⨯⨯-⨯≤=⎢⎥⎣⎦,当且仅当3a a =-,即32a =时等号成立, 即当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,点E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点, 方法一:连接A E ',AF ,则352A E '=,352AF =,2292A F AA AF ''=+=,13222EF AC ==, 因为//EF AC ,所以A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,由余弦定理得222819452424cos 9322222A F EF A E A FE A F EF +-''+-'∠==='⋅⋅⨯⨯, ∴4A FE π'∠=.方法二:以B 为坐标原点,以BC 、BA 、BB '分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则()0,3,0A ,()3,0,0C ,()0,3,3A ',3,0,02F ⎛⎫⎪⎝⎭, ∴3,3,32A F ⎛⎫'=--⎪⎝⎭,()3,3,0AC =-, 所以9922cos ,92322A F AC A F AC A F AC +'⋅'==='⋅⨯,所以异面直线A F '与AC 所成的角为4π. 故选:C 点评:本题主要考查异面直线所成的角,余弦定理,基本不等式以及向量法求角,还考查了推理论证运算求解的能力,属于中档题.11.已知函数()sin f x a x x =的一条对称轴为56x π=,函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,且()()12f x f x =-,则下述四个结论:①实数a 的值为1;②()()1,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 图象的一条对称轴对称; ③21x x -的最大值为π, ④12x x +的最小值为23π. 其中所有正确结论的编号是() A .①②③ B .①③④C .①④D .③④答案:B 根据56x π=是函数()f x 的一条对称轴,确定函数()f x ,再根据函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,得到21x x -的最大值为2Tπ=,然后由()()12f x f x =-,得到()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称求解验证. 解: ∵56x π=是函数()f x 的一条对称轴,∴()53f x f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 令0x =,得()503f f π⎛⎫=⎪⎝⎭,即=1a =,①正确; ∴()sin 2sin 3π⎛⎫==- ⎪⎝⎭f x x x x .又因为函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性, ∴21x x -的最大值为2Tπ=,且()()12f x f x =-, ∴()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称,∴121233223x x x x k ππ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪+π⎝⎭⎝⎭=-=π,k Z ∈, ∴12223x x k ππ+=+,k Z ∈, 当0k =时,12x x +取最小值23π,所以①③④正确,②错误.故选:B 点评:本题主要考查三角函数的图象和性质,还考查了推理论证,运算求解的能力,属于中档题.12.如图,在ABC 中,AB 4=,点E 为AB 的中点,点D 为线段AB 垂直平分线上的一点,且4DE =,固定边AB ,在平面ABD 内移动顶点C ,使得ABC 的内切圆始终与AB 切于线段BE 的中点,且C 、D 在直线AB 的同侧,在移动过程中,当CA CD +取得最小值时,ABC 的面积为()A .12524-B .6512-C .12518-D .658-答案:A以AB 所在直线为x 轴,ED 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,利用圆的切线长定理,得到C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线在第一象限部分,然后利用直线段最短,得到点C 的位置,再求三角形的面积. 解: 如图,以AB 所在直线为x 轴,ED 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则()2,0A -,()2,0B ,()0,4D ,设ABC 的内切圆分别切BC 、AC 、AB 于F ,G ,H 点,∵3124CA CB AG BF AH HB -=-=-=-=<,所以C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线的第一象限部分,且1a =,2c =,2223b c a =-=,∴C 的轨迹方程为()220,03y x x y ->>.∵2CA CB -=,∴2CA CB =+,∴2CA CD CB CD +=++, 则当点C 为线段BD 与双曲线在第一象限的交点时,CA CD +最小, 如图所示:线段BD 的方程为()4202y x x =-≤≤,将其代入22330x y --=,得216190x x -+=,解得835x =+835x =-,∴426512y x =-=, ∴()835,6512C -. ∴ABC 的面积为()146512125242⨯⨯=. 故选:A 点评:本题主要考查双曲线的定义,圆的切线长定理以及三角形的面积,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题. 二、填空题13.若函数()()()()()2log 2242x x f x f x x ⎧->⎪=⎨+≤⎪⎩,则()()5f f -=__________. 答案:1利用分段函数,先求()5f -,再求()()5f f -的值.解: ∵()()()5130f f f -=-==,∴()()()()5041ff f f -===.故答案为:1 点评:本题主要考查分段函数求函数值问题,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 14.若()()613x a x -+的展开式中3x 的系数为45-,则实数a =__________. 答案:13利用通项公式得到()()613x a x -+的展开式中含3x 的项为:()()23236633x C x a C x ⋅-⋅,再根据系数为45-,建立方程求解.解:因为()()613x a x -+的展开式中含3x 的项为:()()()232336633135540x C x a C x a x ⋅-⋅=-,∴13554045a -=-,解得13a =. 故答案为:13点评:本题主要考查二项式定理的通项公式,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 15.如图,在矩形ABCD 中,24==AD AB ,E 是AD 的中点,将ABE △,CDE △分别沿BE CE ,折起,使得平面ABE ⊥平面BCE ,平面CDE ⊥平面BCE ,则所得几何体ABCDE 的外接球的体积为__________.答案:323π 根据题意,画出空间几何体,设BE EC BC ,,的中点分别为M N O ,,,并连接AM CM AO DN NO DO OE ,,,,,,,利用面面垂直的性质及所给线段关系,可知几何体ABCDE 的外接球的球心为O ,即可求得其外接球的体积. 解:由题可得ABE △,CDE △,BEC △均为等腰直角三角形,如图所示,设BE EC BC ,,的中点分别为M N O ,,, 连接AM CM AO DN NO DO OE ,,,,,,, 则OM BE ⊥,ON CE ⊥.因为平面ABE ⊥平面BCE ,平面CDE ⊥平面BCE , 所以OM ⊥平面ABE ,ON ⊥平面DEC , 易得2OA OB OC OD OE =====,则几何体ABCDE 的外接球的球心为O ,半径2R =, 所以几何体ABCDE 的外接球的体积为343233V R ππ==. 故答案为:323π. 点评:本题考查了空间几何体的综合应用,折叠后空间几何体的线面位置关系应用,空间几何体外接球的性质及体积求法,属于中档题.16.若函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点,则实数a 的取值范围为__________. 答案:10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭由函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点,则()ln 40f x x ax '=-=有两个不同的根,转化为方程ln 4x a x =有两个不同解,即函数()g x ln 4xx=的图象与直线y a =有两个公共点求解.解:由()ln 40f x x ax '=-=,得ln 4xa x=, 记()ln 4x g x x =,则()21ln 4xg x x-'=, 当()0,x e ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增,当(),x e ∈+∞时,()0g x '<,()g x 单调递减. 又∵()14g e e=,当0x →时,()g x →-∞,当x →+∞时,()0g x →. 因为函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点, 所以方程ln 4xa x=有两个不同的解, 即函数()g x 的图象与直线y a =有两个公共点, 故实数a 的取值范围为10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故答案为:10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭点评:本题主要考查导数与函数的极值点以及导数与函数的零点问题,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题. 三、解答题17.在如图所示的多面体中,四边形ABEG 是矩形,梯形DGEF 为直角梯形,平面DGEF ⊥平面ABEG ,且DG GE ⊥,//DF GE ,2222AB AG DG DF ====.(1)求证:FG ⊥平面BEF . (2)求二面角A BF E --的大小. 答案:(1)见解析;(2)23π(1)根据面面垂直性质及线面垂直性质,可证明BE FG ⊥;由所给线段关系,结合勾股定理逆定理,可证明FE FG ⊥,进而由线面垂直的判定定理证明FG ⊥平面BEF .(2)建立空间直角坐标系,写出各个点的坐标,并求得平面AFB 和平面EFB 的法向量,由空间向量法求得两个平面夹角的余弦值,结合图形即可求得二面角A BF E --的大小. 解:(1)证明:∵平面DGEF ⊥平面ABEG ,且BE GE ⊥, ∴BE ⊥平面DGEF , ∴BE FG ⊥,由题意可得2FG FE ==, ∴222FG FE GE +=,∵FE FG ⊥,且FE BE E ⋂=, ∴FG ⊥平面BEF .(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则()1,0,0A ,()1,2,0B ,()0,2,0E ,()0,1,1F ,()1,1,1FA =--,()1,1,1FB =-,()0,1,1FE =-.设平面AFB 的法向量是()111,,n x y z =,则11111111100000x y z x z FA n x y z y FB n --==⎧⎧⎧⋅=⇒⇒⎨⎨⎨+-==⋅=⎩⎩⎩,令11x =,()1,0,1n =,由(1)可知平面EFB 的法向量是()0,1,1m GF ==,∴1cos<,222n m n m n m⋅>===⨯⋅,由图可知,二面角A BF E --为钝二面角,所以二面角A BF E --的大小为23π. 点评:本题考查了线面垂直的判定,面面垂直及线面垂直的性质应用,空间向量法求二面角的大小,属于中档题.18.在等差数列{}n a 中,12a =,35730a a a ++=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记23n n a an b =+,当*n N ∈时,1n n b b λ+>,求实数λ的取值范围.答案:(1)2n a n =(2)实数λ的取值范围是97,13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭(1)根据12a =,35730a a a ++=,利用“1,a d ”法求解.(2)由(1)得到2349n naa n n nb =+=+,将()114949n n n n λ+++>+对*n N ∀∈恒成立,转化为5419nλ<⎛⎫+ ⎪⎝⎭对*n N ∀∈恒成立求解. 解:(1)在等差数列{}n a 中,3575330a a a a ++==,∴510a =,所以{}n a 的公差51251a a d -==-, ∴()112n a a n d n =+-=. (2)∵2349n naa n n nb =+=+,∴()114949n n n n λ+++>+对*n N ∀∈恒成立,即4499595444949419n n n n n n n n λ⨯+⨯⨯<=+=+++⎛⎫+ ⎪⎝⎭对*n N ∀∈恒成立, 又∵55974441341199n+≥+=⎛⎫++ ⎪⎝⎭,∴9713λ<,即实数λ的取值范围是97,13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.点评:本题主要考查等差数列的基本运算以及有关数列的不等式恒成立问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.19.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 上的任意一点M 到直线1y =-的距离比M 点到点()02F ,的距离小1.(1)求动点M 的轨迹1C 的方程;(2)若点P 是圆()()222221C x y -++=:上一动点,过点P 作曲线1C 的两条切线,切点分别为A B 、,求直线AB 斜率的取值范围.答案:(1)28x y =;(2)13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦(1)设(),M x y ,根据题意可得点M 的轨迹方程满足的等式,化简即可求得动点M 的轨迹1C 的方程;(2)设出切线PA PB 、的斜率分别为12k k ,,切点()12,A x x ,()22,B x y ,点()P m n ,,则可得过点P 的拋物线的切线方程为()y k x m n =-+,联立抛物线方程并化简,由相切时0∆=可得两条切线斜率关系12,k k +12k k ;由抛物线方程求得导函数,并由导数的几何意义并代入抛物线方程表示出12,y y ,可求得4AB mk =,结合点()P m n ,满足()()22221x y -++=的方程可得m 的取值范围,即可求得AB k 的范围.解:(1)设点(),M x y ,∵点M 到直线1y =-的距离等于1y +, ∴11y +=,化简得28x y =,∴动点M 的轨迹1C 的方程为28x y =.(2)由题意可知,PA PB 、的斜率都存在,分别设为12k k ,,切点()12,A x x ,()22,B x y ,设点()P m n ,,过点P 的拋物线的切线方程为()y k x m n =-+,联立()28y k x m n x y⎧=-+⎨=⎩,化简可得28880x kx km n -+-=,∴26432320k km n ∆=-+=,即220k km n -+=, ∴122m k k +=,122n k k =. 由28x y =,求得导函数4xy '=, ∴114x k =,2211128x y k ==,2222228x y k ==,∴222121212121224424ABy y k k k k m k x x k k --+====--, 因为点()P m n ,满足()()22221x y -++=, 由圆的性质可得13m ≤≤,∴13444AB m k ≤=≤,即直线AB 斜率的取值范围为13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 点评:本题考查了动点轨迹方程的求法,直线与抛物线相切的性质及应用,导函数的几何意义及应用,点和圆位置关系求参数的取值范围,属于中档题.20.某大学开学期间,该大学附近一家快餐店招聘外卖骑手,该快餐店提供了两种日工资结算方案:方案()a 规定每日底薪100元,外卖业务每完成一单提成2元;方案()b 规定每日底薪150元,外卖业务的前54单没有提成,从第55单开始,每完成一单提成5元.该快餐店记录了每天骑手的人均业务量,现随机抽取100天的数据,将样本数据分为[)[)[)[)[)[)[]2535354545555565657575858595,,,,,,,,,,,,,七组,整理得到如图所示的频率分布直方图.(1)随机选取一天,估计这一天该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单的概率;(2)从以往统计数据看,新聘骑手选择日工资方案()a 的概率为13,选择方案()b 的概率为23.若甲、乙、丙、丁四名骑手分别到该快餐店应聘,四人选择日工资方案相互独立,求至少有两名骑手选择方案()a 的概率,(3)若仅从人日均收入的角度考虑,请你为新聘骑手做出日工资方案的选择,并说明理由.(同组中的每个数据用该组区间的中点值代替) 答案:(1)0.4;(2)1127;(3)应选择方案()a ,理由见解析 (1)根据频率分布直方图,可求得该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单的频率,即可估算其概率;(2)根据独立重复试验概率求法,先求得四人中有0人、1人选择方案()a 的概率,再由对立事件概率性质即可求得至少有两名骑手选择方案()a 的概率;(3)设骑手每日完成外卖业务量为X 件,分别表示出方案()a 的日工资和方案()b 的日工资函数解析式,即可计算两种计算方式下的数学期望,并根据数学期望作出选择. 解:(1)设事件A 为“随机选取一天,这一天该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单”.根据频率分布直方图可知快餐店的人均日外卖业务量不少于65单的频率分别为0.2,0.15,0.05,∵020*******++=...., ∴()P A 估计为0.4.(2)设事件′为“甲、乙、丙、丁四名骑手中至少有两名骑手选择方案()a ”, 设事件i C ,为“甲、乙、丙、丁四名骑手中恰有()01234ii =,,,,人选择方案()a ”, 则()()()41310144212163211111333818127P B P C P C C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=--=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以四名骑手中至少有两名骑手选择方案()a 的概率为1127. (3)设骑手每日完成外卖业务量为X 件, 方案()a 的日工资()11002,*Y X X N =+∈,方案()b 的日工资()215054*15055454*X X N Y X X X N ≤∈⎧=⎨+->∈⎩,,,,,所以随机变量1Y 的分布列为()1160005180005200022200324002260015280005224E Y =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.......;同理,随机变量2Y 的分布列为()21500318003230022800153300052035E Y =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.......∵()()21EY E Y >,∴建议骑手应选择方案()a . 点评:本题考查了频率分布直方图的简单应用,独立重复试验概率的求法,数学期望的求法并由期望作出方案选择,属于中档题.21.已知函数()()ln 1f x m x x =+-,()sin g x mx x =-.(1)若函数()f x 在()0+∞,上单调递减,且函数()g x 在02,上单调递增,求实数m 的值;(2)求证:()()21111sin11sin 1sin 1sin 12231e n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋯+<⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭(*n N ∈,且2n ≥).答案:(1)1;(2)见解析(1)分别求得()f x 与()g x 的导函数,由导函数与单调性关系即可求得m 的值; (2)由(1)可知当0x >时,()ln1x x +<,当02x π<<时,sin x x <,因而()()*111sin1sinsin sin 0,213,221n N n n n⋯>∈≥⨯⨯-⨯,,,,,构造()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 12231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦,由对数运算及不等式放缩可证明()()1111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 2212231n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+=-<⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦,从而不等式可证明. 解:(1)∵函数()f x 在()0+∞,上单调递减, ∴()101mf x x'=-≤+,即1m x ≤+在()0+∞,上恒成立, ∴1m ,又∵函数()g x 在02,上单调递增,∴()cos 0g x m x '=-≥,即cos m x ≥在02,上恒成立,m 1≥,∴综上可知,1m =.(2)证明:由(1)知,当1m =时,函数()()ln 1f x x x =+-在()0+∞,上为减函数,()sin g x x x =-在02,上为增函数,而()()00,00f g ==,∴当0x >时,()ln 1x x +<,当02x π<<时,sin x x <. ∴()()*111sin1sinsin sin 0,213,221n N n n n⋯>∈≥⨯⨯-⨯,,,, ∴()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 12231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()111ln 1sin1ln 1+sin ln 1+sin ln 1sin 12231n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋯++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()111sin1sinsin sin 12231n n <+++⋯+⨯⨯-⨯()11111111111122312231n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<+++⋯+=+-+-+⋯+- ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯-⨯-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n=-< 即()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 212231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+<⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦, ∴()()()2*1111sin11+sin 1+sin 1sin ,212231e n N n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+<∈≥⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭,. 点评:本题考查了导数与函数单调性关系,放缩法在证明不等式中的应用,属于难题. 22.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为0x y a -+=,曲线C 的参数方程为22cos 22sin x y αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程;(2)若射线6πθ=与l 的交点为M ,与曲线C 的交点为A ,B ,且4OA OB OM +=,求实数a 的值.答案:(1)l :cos sin 0a ρθρθ-+=,C :24cos 4sin 40ρρθρθ--+=(2)12a =- (1)先消去参数得到C 的普通方程,然后利用cos x ρθ=,sin y ρθ=分别代入,得到直线和曲线C 的极坐标方程.(2)在极坐标系中,设1π,6M ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2π,6A ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,3π,6B ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将π6θ=代入24cos 4sin 40ρρθρθ--+=,然后利用韦达定理求解.解:(1)将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入方程0x y a -+=中,得到直线l 的极坐标方程为cos sin 0a ρθρθ-+=;曲线C 的普通方程为()()22224x y -+-=,即224440x y x y +--+=, 所以曲线C 的极坐标方程为24cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(2)在极坐标系中,可设1π,6M ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2π,6A ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,3π,6B ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 将π6θ=代入24cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得()2240ρρ-+=,∴232ρρ+=,∵4OA OB OM +=,∴1ρ=即1π,26M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,将1π,26M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭代入cos sin 0a ρθρθ-+=,得()111sin cos 222a ρθθ=-=⨯=-. 点评:本题主要考查参数方程,普通法方程极坐标方程间的转化以及直线与曲线的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于中档题.23.已知不等式112x x ++-≤的解集为{}x a x b ≤≤.(1)求实数a 、b 的值;(2)设0m >,0n >,且满足122a b m n-=,求证:1212m n ++-≥. 答案:(1)1a =-,1b =(2)见解析(1)利用绝对值的几何意义,去绝对值求解.(2)由(1)得到1122m n+=,利用三角不等式转化为1212m n m n ++-≥+,再利用基本不等式求解.解:(1)原不等式等价于①122x x <-⎧⎨-≤⎩,∴x ∈∅; ②1122x -≤≤⎧⎨≤⎩,∴11x -≤≤; ③122x x >⎧⎨≤⎩,∴x ∈∅. 所以原不等式的解集为{}11x x -≤≤,∴1a =-,1b =.(2)∵122a b m n -=,∴1122m n+=, ∴()()1211212m n m n m n ++-≥++-=+()111122222222n m m n m n m n ⎛⎫⎛⎫=+⋅+=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当22n m m n =,即1m =,12n =时取等号, ∴1212m n ++-≥.点评:本题主要考查绝对值不等式的解法以及三角不等式和基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.。
普通高等学校招生全国统一考试数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分)1.若直线)(042R n m ny mx ∈=-+,始终平分圆042422=-+-+y x y x 的周长,则m 、n 的关系是()A.02=--n m B.02=-+n m C.04=-+n m D.04=+-n m 2.与圆8)3()3(22=-+-y x 相切,且在y x 、轴上截距相等的直线有()A.4条B.3条C.2条D.1条3.在一口袋中有2个白球和3个黑球,从中任意摸出2球,则至少摸出一个黑球的概率是()(A)73(B)109(C)51(D)614.若,1sin )(3++=x b ax x f 且,)75(=f 则=-)5(f ()A7-B5-C 5D75.函数)(x f y =的图象过点(0,1),则函数)3(+=x f y 的图象必过点()A)1,3(-B (3,1)C (0,4)D)4,0(-6.过(x 1,y 1)和(x 2,y 2)两点的直线的方程是()111121212112211211211211...()()()()0.()()()()0y y x x y y x x A B y y x x y y x x C y y x x x x y y D x x x x y y y y ----==---------=-----=7.已知a ∥α,b ∥α,则直线a ,b 的位置关系①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.其中可能成立的有()A.2个B.3个C.4个D.5个8.已知a、b、c 是三条互不重合的直线,α、β是两个不重合的平面,给出四个命题:①;//,//,//ααa b b a 则②a、;//,//,//,βαββα则b a b ⊂③;,//,βαβα⊥⊥则a a ④b a b a ⊥⊥则,//,αα.其中正确命题的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个9.已知等差数列==16884,31,}{S S S S S n a n n 那么且项和为的前()A.81B.31C.91D.10310.定义在R 上的偶函数0)(log ,021(,),0[)(41<=+∞=x f f x f y 则满足且上递减在的x 的集合()A.),2()21,(+∞⋃-∞B.)2,1()1,21(⋃C.),2()1,21(+∞⋃D.),2(21,0(+∞⋃11.在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括周界),若使目标函数z=ax+y(a>0)取最大值的最优解有无穷多个,则a 的值等于()A.31B.1C.6D.312.已知函数)41(,2),3(log ,2,43)(1162-⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<-=-f x x x x x f 则的值等于()A.2116B.25-C.4D.-4二、填空题(共4小题,每小题5分;共计20分)1.某校有初中学生1200人,高中学生900人,老师120人,现用分层抽样方法从所有师生中抽取一个容量为N 的样本进行调查,如果应从高中学生中抽取60人,那么N=_______.2.在经济学中,定义)()(),()1()(x f x Mf x f x f x Mf 为函数称-+=的边际函数,某企业的一种产品的利润函数N x x x x x P ∈∈++-=且]25,10[(100030)(23*),则它的边际函数MP(x)=______.(注:用多项式表示)3.已知c b a ,,分别为△ABC 的三边,且==+-+C ab c b a tan ,02333222则______.4.已知下列四个函数:①);2(log 21+=x y ②;231+-=x y ③;12x y -=④2)2(3+-=x y .其中图象不经过第一象限的函数有______.(注:把你认为符合条件的函数的序号都填上)三、大题:(满分30分)1.如图,AE ⊥平面ABCD ,,CF AE AD BC ∥∥,,1,2AD AB AB AD AE BC ⊥====.(Ⅰ)求证:BF ∥平面ADE ;(Ⅱ)求直线CE 与平面BDE 所成角的正弦值;(Ⅲ)若二面角E BD F --的余弦值为13,求线段CF 的长.2.设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4,离心率为55.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上.若||||ON OF =(O 为原点),且OP MN ⊥,求直线PB 的斜率.3.设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列.已知1122334,622,24a b b a b a ===-=+,.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足111,22,2,1,,k k n k k c n c b n +=⎧<<=⎨=⎩其中*k ∈N .(i)求数列(){}221nna c -的通项公式;(ii)求()2*1ni ii a c n =∈∑N .4.设函数()e cos ,()xf x xg x =为()f x 的导函数.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)当,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,证明()()02f x g x x π⎛⎫+- ⎪⎝⎭ ;(Ⅲ)设n x 为函数()()1u x f x =-在区间2,242m m πππ⎛⎫++ ⎪⎝⎭内的零点,其中n N ∈,证明20022sin cos n n n x x e x πππ-+-<-.5.设首项为1的正项数列{an}的前n 项和为Sn,数列的前n 项和为Tn,且,其中p 为常数.(1)求p 的值;(2)求证:数列{an}为等比数列;(3)证明:“数列an,2xan+1,2yan+2成等差数列,其中x、y 均为整数”的充要条件是“x=1,且y=2”.6.已知函数f(x)=(x﹣x1)(x﹣x2)(x﹣x3),x1,x2,x3∈R,且x1<x2<x3.(1)当x1=0,x2=1,x3=2时,求函数f(x)的减区间;(2)求证:方程f′(x)=0有两个不相等的实数根;(3)若方程f′(x)=0的两个实数根是α,β(α<β),试比较,与α,β的大小,并说明理由.参考答案:一、选择题:1-5题答案:AABBA 6-10题答案:CDBDD 11-12题答案:BD二、填空题:1、148;2、]25,10[(295732∈++-x x x且)*N x ∈(未标定义域扣1分);3、22-;4、①,④(多填少填均不给分)三、大题:1.本小题主要考查直线与平面平行、二面角、直线与平面所成的角等基础知识.考查用空间向量解决立体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.满分13分.依题意,可以建立以A 为原点,分别以AB AD AE,,的方向为x 轴,y 轴,z 轴正方向的空间直角坐标系(如图),可得(0,0,0),(1,0,0),(1,2,0),(0,1,0)A B C D ,(0,0,2)E .设(0)CF h h =>>,则()1,2,F h .(Ⅰ)证明:依题意,(1,0,0)AB = 是平面ADE 的法向量,又(0,2,)BF h = ,可得0BF AB ⋅=,又因为直线BF ⊄平面ADE ,所以BF ∥平面ADE .(Ⅱ)解:依题意,(1,1,0),(1,0,2),(1,2,2)BD BE CE =-=-=--.设(,,)n x y z =为平面BDE 的法向量,则0,0,n BD n BE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即0,20,x y x z -+=⎧⎨-+=⎩不妨令1z =,可得(2,2,1)n =.因此有4cos ,9||||CE n CE n CE n ⋅==-.所以,直线CE 与平面BDE 所成角的正弦值为49.(Ⅲ)解:设(,,)m x y z =为平面BDF 的法向量,则0,0,m BD m BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即0,20,x y y hz -+=⎧⎨+=⎩不妨令1y =,可得21,1,m h ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.由题意,有||1cos ,||||3m n m n m n ⋅〈〉==,解得87h =.经检验,符合题意.所以,线段CF 的长为87.2.本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程等基础知识。
2022年全国卷Ⅰ高考数学理科模拟试题卷班级:_________________ 姓名:_________________ 座号:________________评卷人得分一、选择题(共12题,每题5分,共60分)1.若集合A={x||x|≤1,x∈R},B={y|y=x2,x∈R},则A∩B=A.{x|-1≤x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1}D.2.已知复数z=(a-3i)(3+2i)(a∈R)的实部与虚部的和为7,则a的值为A.1B.0C.2D.-23.函数y=log0.4(–x2+3x+4)的值域是A.(0,–2]B.[–2,+∞)C.(–∞,–2]D.[2,+∞)4.以AB为直径的半圆如图所示,其中||=8,O为其所在圆的圆心,OB的垂直平分线与圆弧交于点P,与AB交于点D,Q为PD上一点,若=0,则·=A.9B.15C.-9D.-155.已知lg a+lg b=0,函数f(x)=a x与函数g(x)=-log b x的图像可能是A BC D6.袋子中有四个小球,分别写有“和”“平”“世”“界”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“和”“平”两个字都取到才算完成.用随机模拟的方法估计恰好取三次便完成的概率.利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,0,1,2,3代表的字分别为“和”“平”“世”“界”,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,随机模拟产生了以下24组随机数组:由此可以估计,恰好取三次便完成的概率为A. B. C. D.7.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1,AC=2,BC=,D,E分别是AC1和BB1的中点,则直线DE 与平面BB1C1C所成的角为A.30°B.45°C.60°D.90°8.执行如图所示的程序框图,若输入的k=,则输出的S=A. B. C. D.9.已知等差数列的前项和分别为,若,则的值是A. B. C. D.10.若x1,x2∈R,则的最小值是A.1B.2C.3D.411.已知直线l过点(1,0),且倾斜角为直线l0:x-2y-2=0的倾斜角的2倍,则直线l的方程为A.4x-3y-3=0B.3x-4y-3=0C.3x-4y-4=0D.4x-3y-4=012.若a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是A.若a⊥b,b⊥α,α⊥β,则a⊥βB.若α⊥β,a⊥α,b∥β,则a⊥bC.若a∥α,a∥β,α∩β=b,则a∥bD.若a∥b,a⊥α,b∥β,则α∥β第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题(共4题,每题5分,共20分)13.曲线y=在点(-1,-3)处的切线方程为.14.已知{a n}是递增的等差数列,其前n项和为S n,且S2=S7,写出一个满足条件的数列{a n}的通项公式a n= .15.已知数列{a n}的前n项和为S n,a n+2S n=3n,数列{b n}满足(3a n+2-a n+1)(n∈N*),则数列{b n}的前10项和为.16.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线上.若△PF1F2为直角三角形,且tan∠PF1F2=,则双曲线的离心率为.评卷人得分三、解答题(共7题,共70分)17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin(+C)=.(1)求角A;(2)若a=4,△ABC的周长为9,求△ABC的面积.18.如图,已知四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,BB1⊥底面ABCD,E是棱CC1的中点.(1)求证:AC∥平面B1DE;(2)求证:平面BDD1B1⊥平面B1D E.19.2020年12月10日,首届全国职业技能大赛在广州广交会展馆拉开帷幕,活动为期4天,2 557名参赛选手围绕86个比赛项目展开激烈角逐.大赛组委会秘书长、人社部职业能力建设司司长张立新表示,这次大赛是新中国成立以来规格最高、项目最多、规模最大、水平最高的综合性国家职业技能赛事.为了准备下一届比赛,甲、乙两支代表队各自安排了10名选手参与选拔活动,他们在活动中取得的成绩(单位:分,满分100分)如下:甲代表队:95 95 79 93 86 94 97 88 81 89乙代表队:88 83 95 84 86 97 81 82 85 99(1)分别求甲、乙两支代表队成绩的平均值,并据此判断哪支代表队的成绩更好;(2)甲、乙两支代表队的总负责人计划从这两支队伍得分超过90分的选手中随机选择4名参加强化训练,记参加强化训练的选手来自甲代表队的人数为X,求X的分布列和数学期望.20.已知椭圆的右焦点为,过且与轴垂直的弦长为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过作直线与椭圆交于两点,问在轴上是否存在点,使为定值,若存在,请求出点坐标,若不存在,请说明理由.21.已知函数f(x)=(x-2)e x-x2+ax,a∈R.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若不等式f(x)+(x+1)e x+x2-2ax+a>0恒成立,求a的取值范围.请考生在第 22、23 三题中任选二道做答,注意:只能做所选定的题目。
2022年高考数学(文)模拟卷(全国卷)二轮拔高卷03(本卷满分150分,考试时间120分钟。
)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.已知复数3i z a =+,且()i i ,R z m m a m =+∈,则a m +=( ) A .3B .0C .3-D .6-2.已知命题:p x ∃∈R ,2610x x +=-,命题:q x ∀∈R ,3sin 2cos 22x x +<,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧B .p q ∨⌝C .p q ⌝∧⌝D .p q ⌝∧3.某校为了解高一高二各班体育节的表现情况,统计了高一高二各班的得分情况并绘成如图所示的茎叶图,则下列说法正确的是( )A .高一年级得分中位数小于高二年级得分中位数B .高一年级得分方差大于高二年级得分方差C .高一年级得分平均数等于高二年级得分平均数D .高一年级班级得分最低为344.已知在ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,则根据条件解三角形时恰有一解的一组条件是( )A .3a =,4b =,6A π= B .4a =,3b =,3A π=C .1a =,2b =,4A π=D .2a =,3b =,23A π=5.若实数x ,y 满足约束条件10330390x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪+-≤⎩,则2z x y =-的最大值是( )A .-2B .-4C .3D .46.其几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积是A .34cmB .38cmC .3163cm D .3323cm 7.五声音阶(汉族古代音律)就是按五度的相生顺序,从宫音开始到羽音,依次为:宫,商,角,徵,羽,若宫的频率为f ,则宫,商,角,徵,羽的频率分别是f 、98f 、8164f 、32f 、2716f .定义音比(大于1)是相邻两个音的频率比,上述音比只有两个不同的值,记为(),αβαβ>,则下列关系式不成立...的是( )(参考数据:lg 20.301≈、lg30.477≈) A .3227α=B .lg 2lg33lg 2β=-C .10lg lg 9αβ⋅=D .lg lg 0.2αβ-<8.已知函数π()2sin()(0,||)2f x x ωϕωϕ=+><的最小正周期3π4T ≥,且7π12x =是函数()f x 的一条对称轴,π(,0)3是函数()f x 的一个对称中心,则函数()f x 在ππ,46⎛⎤- ⎥⎝⎦上的取值范围是( )A .(B .(]-1,2C .1-12⎛⎤⎥⎝⎦, D .[]1,2-9.已知双曲线C 的离心率为2,焦点为1F 、2F ,点A 在C 上,若122F A F A =,则21cos AF F ∠=A .14 B .13C D 10.已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中,12312AA AB ==,点M 是线段1BB 的中点,点N 是线段1DD 上靠近D 的三等分点,若正四棱柱1111ABCD A B C D -被过点1A ,M ,N 的平面所截,则所得截面的周长为( )A .10+B .10+C .9+D .9+11.数列{}n a 满足:221110101n n n n a a a a a ++<<≥=+-,,,则( )A .3420191a a a <<,B .3420191a a a ,C .3420191a a a ><,D .3420191a a a >>,12.已知函数()e xf x =,()cosg x t x =;若()()g x f x ≤在,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上恒成立,则实数t 的取值范围是( )A.4π⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B.4,π-⎫+∞⎪⎭C.4,π⎫+∞⎪⎭D.4π-⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年高考数学全真模拟卷二(全国卷)文科数学(考试时间:120分钟;试卷满分:150分)注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(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,只有一项符合题目要求)1.已知集合{}3A x N x =∈<,{}21B x x =-<≤,则A B = ()A .[]0,2B .{}1,0,1-C .{}0,1,2D .{}0,1【答案】D【分析】利用集合的交集运算求解.【详解】解:因为集合{}3A x N x =∈<,{}21B x x =-<≤,所以A B = {}0,1,故选:D2.已知复数z 在复平面内对应的点的坐标为()3,4-,则43izz +=+()A .5i +B .5i -C .35i -D .4【答案】B【分析】由题意得34i z =-,再代入式子计算即可得到答案.【详解】由复数z 在复平面内对应的点的坐标为()3,4-得34iz =-5z ∴==()()()()34i 43i 34i555i 43i 43i 43i 43i z z ---∴+=+=+=-+++-故选:B.3.机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器.它可以辅助甚至替代人类完成某些工作,提高工作效率,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范畴.某公司为了研究某机器人的销售情况,统计了2022年2月至7月M ,N 两店每月该机器人的营业额(单位:万元),得到如图所示的折线图,则下列说法中不正确的是()A .N 店营业额的平均值是29B .M 店营业额的中位数在[]30,35内C .M 店营业额的极差比N 店营业额的极差小D .M 店营业额的方差大于N 店营业额的方差【答案】D【分析】对A ,计算N 店营业额的平均值即可判断,对B 首先M 店的营业额从小到大排序,即可计算出其中位数,对C ,计算相关数据极差即可判断,对D 首先计算出M 店营业额的平均值,再计算M 店和N 店营业额的方差即可判断.【详解】对于A ,N 店营业额的平均值是()12816355063296⨯+++++=,所以A 正确;对于B ,将M 店的营业额/万元,从小到大排列得14,20,26,36,45,64,故其中位数为]236363152[30,+=∈,故B 正确;对于C ,M 店营业额极差为641450-=,N 店的极差为6326150-=>,故C 正确;所以B 正确;对于D ,M 店营业额的平均值是11(142026456436)3466⨯+++++=,所以M 店营业额的方差为2222222052052052052052051420264564366666666⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-+-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭10109292803636==N 店营业额的方差为()()()()()()2222222292029262945296429362929391.5280636-+-+-+-+-+-=>,故D 错误,故选:D .4.设x ,y 满足约束条件260303x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则3z x y =-的最大值为()A .3B .152-C .0D .9【答案】A【分析】画出可行域,根据目标函数的几何意义即可求解.【详解】根据约束条件画出可行域(如图),把3z x y =-变形为33x z y =-,得到斜率为13,在y 轴上的截距为3z-,随z 变化的一族平行直线.由图可知,当直线33x z y =-过点(3,0)A 时,截距3z-最小,即z 最大,所以3z x y =-的最大值为3.故选:A .5.在ABC 中,AB AC =,AD 是BC 边上的中线,且4BC =,3AD =,则⋅=AB AC ()A .5-B .5C .8-D .8【答案】B【分析】由题意,根据三角形的性质,结合向量的加法几何意义以及数量积的运算律,可得答案.【详解】由题意如图所示:由AD BC ⊥,所以0,0AD DC AD DB ⋅=⋅= 又AB AC =,所以D 为BC 的中点,所以122BD DC BC ===,所以()()22945AB AC AD DB AD DC AD DC ⋅=+⋅+=-=-= ,故选:B .6.已知ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且656cos a c b C =+,则cos B =()A .78B .56C .34D .23【答案】B【分析】根据题意,利用正弦定理边化角,由三角形内角和定理,展开化简得cos B .【详解】由656cos a c b C =+,边化角得6sin 5sin 6sin cos A C B C =+,又()sin sin A B C =+,所以()6sin 5sin 6sin cos B C C B C +=+,展开得6sin cos 6cos sin 5sin 6sin cos B C B C C B C +=+,所以6cos sin 5sin B C C =,因为sin 0C >,所以5cos 6B =.故选:B .7.一个正三棱台的上、下底面边长分别为3和6,侧棱长为2,则其高为()A .12B .1C D 【答案】B【分析】将正三棱台补全为正三棱锥再做高,结合勾股定理求解即可【详解】如图,延长正三棱台的三条棱,,AA BB CC ''',交于点P ,因为6AB BC AC ===,3A B B C A C ''''''===,则24PA PB PC AA '====,作PO ⊥底面ABC 于O ,连接BO ,则BO ==,故2PO ==,故正三棱台ABC A B C '''-的高为12PO=故选:B 8.已知F 为双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为5,则C 的离心率为()A .4B .5C .6D .7【答案】A【分析】求出A 点,B 点坐标,利用斜率等于5结合222b c a =-得到22540c ac a -+=,方程两边同除以2a 得到关于离心率的方程,求出答案.【详解】由题意得:(),0F c ,(),0A a ,当x c =时,22221c y a b -=,解得2by a=±,因为AB 的斜率为5,所以B 点位于第一象限,则2,b B c a ⎛⎫⎪⎝⎭,故25ABb a kc a==-,整理得:2255b ac a =-,因为222b c a =-,即22540c ac a -+=,方程两边同除以2a 得:2540e e -+=,解得:4e =或1(舍去)故选:A9.()()cos 0f x x x ωωω=>在ππ,1212⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数,则ω的最大值是()A .2B .3C .4D .6【答案】C【分析】根据两角和的余弦公式可得()()π2cos 03f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,可得其单调区间为π2π,33ωω⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,根据题意即可求解.【详解】()()πcos 2cos 03f x x x x ωωωω⎛⎫=-=+> ⎪⎝⎭,令()ππππ3k x k k ω≤+≤+∈Z ()π2ππ33k x k ω-+≤≤∈Z .令0k =,可得π2π33x ωω-≤≤.故函数()f x 在π2π,33ωω⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数,所以πππ2π312123ωω-≤-<≤,解得04ω<≤.所以ω的最大值是4.故选:C.10.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9.动圆M 在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程是()A .2216448x y -=B .2214864x y +=C .2214864x y -=D .2216448x y +=【答案】D【分析】由两圆外切和内切,得出圆心距与两圆的半径和差的关系,设出动圆的半径r ,消去r ,再由圆锥曲线的定义,可得动圆的圆心M 的轨迹,进一步求出其方程.【详解】设动圆的圆心(),M x y ,半径为r圆M 与圆1C :()224169x y -+=内切,与C2:()2249x y ++=外切.所以1213,3MC r MC r =-=+.1212+168MC MC C C =>=由椭圆的定义,M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为16的椭圆.则8,4a c ==,所以2228448b =-=动圆的圆心M 的轨迹方程为:2216448x y +=故选:D11.如图,在平面四边形ABCD 中,,,30AD CD AC BC DAC BAC ︒⊥⊥∠=∠=,现将ACD沿AC 折起,并连接BD ,使得平面ACD ⊥平面ABC ,若所得三棱锥D ABC -的外接球的表面积为4π,则三棱锥D ABC -的体积为()A .14B .4C .8D .6【答案】C【分析】利用面面垂直的性质定理,线面垂直的判定定理可以证得ADB ∠为直角,又ACB ∠为直角,进而利用直角三角形的性质得到外接球的球心为斜边AB 的中点,然后根据球的面积公式求得球的半径,进而计算求得三棱锥D ABC -的体积.【详解】∵平面ACD ⊥平面ABC ,平面ABC∩平面BCD=AC ,AC ⊥BC ,BC ⊂平面ABC ,∴BC ⊥平面ACD ,又∵AD ⊂平面ACD ,∴AD ⊥BC ,又∵AD ⊥DC ,BC∩DC=C ,BC ⊂平面BCD ,DC ⊂平面BCD ,∴AD ⊥平面BCD ,又∵BD ⊂平面BCD ,∴AD ⊥BD ,即ADB ∠为直角,又∵ACB ∠为直角,∴取AB 的中点O ,连接OC ,OD ,由直角三角形的斜边上的中线性质OA=OB=OC=OD ,可得O 为三棱锥D ABC -外接球的球心,由三棱锥D ABC -外接球的表面积为4π,可得外接球的半径1r =,∴32,1,,22AB BC AC AD =====,∵BC ⊥平面ACD ,ADB ∠为直角,∴三棱锥D ABC -的体积为111313322ACD BC S ⨯=⨯⨯⨯=故选:C12.已知函数()ln k f x x x =+,k R ∈,1e()2g x x-=+,若对任意,()0x ∈+∞,不等式()()f x g x ≥恒成立,则实数k 的取值范围是()A .1k >B .1k ≥C .3k >D .3k ≥【答案】B【分析】将不等式()()f x g x ≥恒成立进行转化,利用参数分离法求函数的最值,即可求实数k 的取值范围.【详解】由()()f x g x ≥恒成立,得对一切()0,x ∈+∞,都有1eln 2k x x x-+>+,即21e ln k x x x ≥+--,记()21e ln p x x x x =+--,则()()2ln 11ln p x x x +='=--,令()0p x '=,得e x =,因为当()0,e x ∈时,()0p x '>;函数()p x 在()0,e 上递增;当()e,x ∈+∞时,()0p x '<;函数()p x 在()e,+∞上递减,所以()()max e 1k p x p ≥==,故选:B.第II 卷(非选择题)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.在()()5611x x ++-展开式中,含4x 的项的系数是__________.【答案】20【分析】根据二项展开式的通项公式可求出结果.【详解】()51x +的展开式中4x 的系数为45C 5=,()61x -的展开式中4x 的系数为46C 15=,故在()()5611x x ++-展开式中,含4x 的项的系数为20.故答案为:2014.经过椭圆C :22195x y +=的左焦点1F ,作不垂直于x 轴的直线AB ,交椭圆于A 、B两点,2F 是椭圆的右焦点,则2AF B 的周长为_________.【答案】12【分析】通过椭圆中的212BF BF a +=,212AF AF a +=,并通过2AF B 的周长为221122AB AF BF AF BF AF BF ++=+++从而求出周长的值.【详解】因为椭圆C :22195x y +=的左焦点1F 为()2,0-,且作不垂直于x 轴的直线AB交椭圆于A 、B 两点,2F 是椭圆的右焦点()2,0所以2126BF BF a +==,2126AF AF a +==而2AF B 的周长为221122412AB AF BF AF BF AF BF a ++=+++==故答案为:12.15.已知直线l :20kx y k +-+=,则圆2242110x x y y -+--=截直线l 所得的弦长的取值范围是______.【答案】⎡⎤⎣⎦【分析】求出直线l 所过的定点、圆心及半径,根据垂径定理可求弦长的最小值,最大值为直径的长度.【详解】直线l 的方程即()()120k x y ++-=,故直线l 恒过定点()1,2M -.圆的标准方程为()()222116x y -+-=,圆心为()2,1,半径为4,因为()()2212211016--+-=<,所以()1,2M -在圆内,直线l 恒与圆相交.圆心()2,1到点()1,2M -=则圆截直线l 所得的弦长的最小值为=248⨯=.所以圆截直线l 所得的弦长的取值范围是⎡⎤⎣⎦.故答案为:⎡⎤⎣⎦.16.①530.3log 5>,②22,③23e 2>,④1112ln sin cos 884⎛⎫+< ⎝⎭,上述不等式正确的有______(填序号)【答案】②④【分析】由指数对数的运算法则和不等式的性质比较大小.【详解】对于①:500.30.31<=,33log 5log 31>=,∴530.3log 5<,不等式①错误;对于②:ln 2ln e <=,∴ln 222<22<,不等式②正确对于③:22e 2.87.848<=<,∴()11233e8<,即23e 2<,不等式③错误;对于④:211111112ln sin cos ln sin cos ln 12sin cos ln 1sin 8888884⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+==+⋅=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,令()()sin ,0,1f x x x x =-∈,则()1cos 0f x x '=->在()0,1x ∈上恒成立,()f x 在()0,1上单调递增,∴111sin (0)0444f f ⎛⎫=->= ⎪⎝⎭,11sin 44<,得115ln 1sin ln 1ln 444⎛⎫⎛⎫+<+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,45ln5544ln ln ln e=11444⎛⎫==< ⎪⎝⎭,∴51ln 44<,∴11512ln sin cos ln 8844⎛⎫+<< ⎪⎝⎭,不等式④正确.故答案为:②④三、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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题:共60分17.为调查学生住宿情况,某教育主管部门从甲、乙两所学校各抽取200名学生参与调查,调查结果分为“住校”与“走读”两类,结果统计如下表:住校人数走读人数合计甲校80120200乙校60140200合计140260400参考公式:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.附表:()20P K k α= 0.10.050.010.0050.0010k 2.706 3.841 6.6357.87910.828(1)分别估计甲,乙两所学校学生住校的概率;(2)能否有95%的把握认为住校人数与不同的学校有关?【答案】(1)甲:0.4,乙:0.3(2)有【分析】(1)根据表格进行数据分析,直接求出两所学校学生住校的概率;(2)计算2K 的观测值,对照参数下结论.(1)由表格数据得,甲校学生住校的概率估计值是800.4200=,乙校学生住校的概率估计值是600.3200=.(2)由题意可得2K 的观测值为()24008014060120400 4.396 3.84114026020020091⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯所以有95%的把握认为住校人数与不同的学校有关.18.在公比大于0的等比数列{}n a 中,已知354a a a =,且2a ,43a ,3a 成等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)已知12n n S a a a = ,试问当n 为何值时,n S 取得最大值,并求n S 的最大值.【答案】(1)42nn a -=;(2)当3n =或4时,n S 取得最大值,()max 64n S =.【分析】(1)设{}n a 的公比为q ,由354a a a =,得41a =,再根据2a ,43a ,3a 成等差数列,求得公比即可.(2)根据(1)得到(7)321(4)21222n n n n n S a a a -++++-=== ,再利用二次函数的性质求解.【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,由354a a a =,即244a a =得41a =或40a =(舍).因为2a ,43a ,3a 成等差数列,所以2346a a a +=,即231116a q a q a q +=则2610q q --=,解得12q =或13q =-(舍),又3411a a q ==,故18a =.所以141822n n n a --⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭.(2)(7)321(4)21222n nn n n S a a a -++++-=== ,又()2717222n ny n n -==-+,该二次函数对称轴为72,又n N +∈,故当3n =或4时,二次函数取得最大值6,故当3n =或4时,n S 取得最大值6264=,即()max 64n S =.19.如图,在直棱柱1111ABCD A B C D -中,底面四边形ABCD 14AA AC ==,E 为AB 的中点,F 为1CC 的中点.(1)证明://EF 平面1ACD ;(2)若点P 为线段EF 上的动点,求点P 到平面1ACD 的距离.【答案】(1)证明见详解;(2)17.【分析】(1)取BC 的中点G ,连接FG ,EG ,1BC ,证明平面EFG ∥平面1ACD ,原题即得证;(2)连接BD 与AC 相交于点O ,利用11E ACD D ACE V V --=求解.【详解】(1)证明:如图,取BC 的中点G ,连接FG ,EG ,1BC .∵G 为BC 的中点,E 为AB 的中点,∴EG AC ∥,因为AC ⊂平面1ACD ,EG ⊄平面1ACD ,所以//EG 平面1ACD .∵G 为BC 的中点,F 为1CC 的中点,∴1FG BC ∥.∵直棱柱1111ABCD A B C D -,∴11AD BC ∥,∴1//AD FG ,因为1AD ⊂平面1ACD ,FG ⊄平面1ACD ,所以//FG 平面1ACD .∵EG FG G = ,,EG FG ⊂平面EFG ,∴平面EFG ∥平面1ACD .又∵EF ⊂平面EFG ,∴//EF 平面1ACD .(2)解:如图,连接BD 与AC 相交于点O ,在1Rt ADD △中,1AD ===,同理1CD 由菱形ABCD 可知AC BD ⊥,2OA OC ==,在Rt OAB 中,1OB =.设点P 到平面1ACD 的距离为d ,由//EF 平面1ACD ,可知点E 到平面1ACD 的距离也为d ,由1OD ==可得1ACD △的面积为142⨯ACE△的面积为11212⨯⨯=.有1144133D ACE V -=⨯⨯=,1133E ACD V d d -=⨯=,由11E ACD D ACE V V --=43=,可得d =故点P 到平面1ACD20.已知抛物线C 的顶点为坐标原点,焦点在y 轴上,点()2,1Q -关于x 轴的对称点P 在抛物线C 上.(1)求抛物线C 的方程;(2)A 、B 是抛物线C 上异于点P 的两个动点,记直线PA 和直线PB 的斜率分别为1k 、()2120k k k ≠,若12112k k +=,求证:直线AB 过定点.【答案】(1)24x y=(2)证明见解析【分析】(1)由题意,设抛物线C 的方程为2x ay =,将点P 的坐标代入抛物线C 的方程,求出a 的值,由此可求得抛物线C 的方程;(2)分析可知直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为=+y kx b ,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式以及韦达定理可求得b 的值,即可求得直线AB 所过定点的坐标.【详解】(1)解:由题意可知,设抛物线C 的方程为2x ay =,易知点()2,1P ,由题意可得224a ==,所以,抛物线C 的方程为24x y =.(2)解:设点()11,A x y 、()22,B x y ,则21111111124224x y x k x x --+===--,同理2214x k +=,若直线AB 的斜率不存在,此时直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意.所以,直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为=+y kx b ,联立2=4=+x yy kx b⎧⎨⎩可得2440x kx b --=,216160k b ∆=+>,由韦达定理可得124x x k +=,124x x b =-,()()121212121244114422224x x k k x x x x x x +++=+==+++++,可得124440x x b -=--=,解得1b =-,即直线AB 的方程为1y kx =-,所以,直线AB 过定点()0,1-.21.已知函数()2f x ax =,()lng x x x =.(1)若()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(2)若=1a ,()()()1G x f x g x =--,且1mn >,证明:()()0G m G n +>.【答案】(1)1a ≥e(2)证明见解析【分析】(1)由()()f x g x ≥分离参数得ln xa x≥,构造函数,求函数的最值,即可得a 的取值范围;(2)由1mn >,可知m 与n 至少有一个大于1,假设1n >,则1m n>,求导,可得函数()G x 单调递增,所以()()()1G m G n G n G n ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭,证明()10G n G n ⎛⎫+> ⎪⎝⎭即可.(1)由()()f x g x ≥,即2ln ax x x ≥,0x >,所以ln xa x≥,设()ln x h x x =,则()21ln xh x x -'=,令()0h x '=,解得=e x ,所以当0e x <<时,()0h x '>,()h x 单调递增,当e x >时,()0h x '<,()h x 单调递减,所以当=e x 时,()h x 取最大值为()1e eh =,所以1a ≥e ;(2)由1mn >,可知m 与n 至少有一个大于1,假设1n >,则1m n>,又()()()21ln 1G x f x g x x x x =--=--,则()2ln 1G x x x '=--,()1212x G x x x-''=-=,令()0G x ''=,得1=2x ,当102x <<时,()0G x ''<,()G x '单调递减,当12x >时,()0G x ''>,()G x '单调递增,所以()1ln 202G x G ⎛⎫''≥=> ⎪⎝⎭,所以()G x 在()0,+∞上单调递增,所以()1G m G n ⎛⎫> ⎪⎝⎭,则()()()221111ln 11G m G n G n G n n n n n n n ⎛⎫+>+=--+-- ⎪⎝⎭11ln n n n n n ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,又1n n -在1n >时单调递增,所以当1n >时,10n n->,设()1ln F x x x x =--,1x >,则()22222131112410x x x F x x x x x ⎛⎫-+ ⎪-+⎝⎭'=+-==>恒成立,所以()F x 在()1,+∞上单调递增,则()()10F x F >=,所以当1n >时,1ln 0n n n-->,所以11ln 0n n n n n ⎛⎫⎛⎫---> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即()()0G m G n +>.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.已知圆C 的圆心坐标为()1,0,圆的半径为1.以直角坐标系原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系且取相同单位长度.(1)写出圆C 的极坐标方程,(2)将射线l ;0,02πθααρ⎛⎫=-<<> ⎪⎝⎭绕极点逆时针旋转3π得射线m ,设m ,l 与圆C 的交点分别为A ,B .求三角形AOB 的面积的最大值.【答案】(1)2cos ρθ=;(2)最大值为334.【分析】(1)方法一:先求圆的直角坐标方程,再互为极坐标方程;方法二:直接利用极坐标方程的意义求解即可.(2)射线m 的方程为0,032ππθααρ⎛⎫=+-<<> ⎪⎝⎭,进而根据极坐标的意义结合三角形的面积公式得12cos 2cos sin 233AOBS ππαα∆⎛⎫=⨯⨯+⨯ ⎪⎝⎭,再化简求值即可.【详解】解:(1)法一:以原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则圆C 的普通方程为()2211x y -+=,令cos x ρθ=,sin y ρθ=得C 的极坐标方程为2cos ρθ=.法二:如图.设(),P ρθ为圆上任一点﹐在直角三角形 OPB 中,2cos OP θ=,∴2cos ρθ=.(2)由题意得射线m 的方程为0,032ππθααρ⎛⎫=+-<<> ⎪⎝⎭,∴()2cos ,B αα,2cos ,33A ππαα⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,0,02παρ⎛⎫-<<> ⎪⎝⎭,12cos 2cos sin233AOB S ππαα∆⎛⎫=⨯⨯+⨯ ⎪⎝⎭1cos cos 3223πααααα⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭231cos 231cos sin sin 22222ααααα+-=-⨯23πα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.∵02πα-<<,∴22333πππα-<+<.∴当203πα+=,即6πα=-时,AOB S ∆的最大值为334.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数()222f x x x =+--.(1)解不等式()6f x ≥.(2)已知0a >,0b >,()()1g x f x x =-+的最大值m ,11m a b+=,求22a b +的最小值.【答案】(1){10x x ≤-或}2x ≥;(2)最小值为89.【分析】(1)分2x >,12x -≤≤和1x <-三种情况解不等式;(2)先利用绝对值三角不等式求出()g x 的最大值为3m =,从而得113a b+=,所以()222221119a b a b a b ⎛⎫+=+⋅+ ⎪⎝⎭,化简后利用基本不等式求解即可【详解】解:(1)函数()4,22223,124,1x x f x x x x x x x +>⎧⎪=+--=-≤≤⎨⎪--<-⎩,当2x >时,不等式()6f x ≥即为46+≥x ,解得2x ≥,所以2x >;当12x -≤≤时,不等式()6f x ≥即为36x ≥,解得2x ≥,所以2x =;当1x <-时,不等式()6f x ≥即为46x --≥,解得10x ≤-,所以10x ≤-.综上所述,不等式()6f x ≥的解集为{10x x ≤-或}2x ≥;(2)()()()()112123=-+=+--≤+--=g x f x x x x x x ,所以()g x 的最大值为3m =,则113a b+=,故()222222222111122299⎛⎫⎛⎫+=+⋅+=++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭b a a b a b a b a b a b ba 18299⎛⎫≥++= ⎪ ⎪⎝⎭,当且仅当2222a b b a=且22a b b a =,即23a b ==时取等号,故22a b +的最小值为89.。
2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞) 2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√33.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) 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4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( ) A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2 D .34√26.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√347.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3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π3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π6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π6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10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( )A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关 12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1 D .x 29−y 216=1二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 .14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 条.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 km 处,最少费用为 万元.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为 cm .三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a2+a3=a5﹣b1,②a2•a3=2a7,③S3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n}的公差d>0,前n项和为S n,若_______,数列{b n}满足b1=1,b2=1 3,a nb n+1=nb n﹣b n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和T n.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n(单位:笼,n∈N),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X为一天的包子需求量,求X的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子?(Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y为当天的利润(单位:元),求Y的分布列和数学期望.19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD为菱形,∠DAB=60°,AB =2,△P AD为等边三角形,平面P AD⊥平面ABCD.(1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)参考答案与试题解析一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞)【解答】解:∵集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2}, ∴B ={x |23<x <2},则A ∪B =(0,+∞),A ∩B =(23,2),故选:D .2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√3【解答】解:由1−2i z=1+i ,得z =1−2i1+i =(1−2i)(1−i)(1+i)(1−i)=−12−32i ,∴|z |=|z |=√(−12)2+(−32)2=√102.故选:C .3.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) 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【解答】解:因为在△ABC 中AB →•AC →=BA →•BC →等价于AB →•AC →−BA →•BC →=0等价于AB →•(AC →+BC →)=0,因为AC →+BC →的方向为AB 边上的中线的方向.即AB 与AB 边上的中线相互垂直,则△ABC 为等腰三角形,故AC =BC , 即|AC|→=|BC →|,所以为充分必要条件. 故选:C .4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( )A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥βB .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β【解答】解:A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β,不正确,可能相交; B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥β或a ⊂β,因此不正确; C .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥α,正确;证明:设α∩β=b ,α∩γ=c ,取P ∈α,过点P 分别作m ⊥b ,n ⊥c , 则m ⊥β,n ⊥γ,∴m ⊥a ,n ⊥a ,又m ∩n =P ,∴a ⊥α. D .若α∥β,a ∥α,则a ∥β或a ⊂β. 故选:C .5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2D .34√2【解答】解:由题意三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,棱锥的高为P A ,可得16=8+P A 2,所以P A =2√2,所以三棱锥的体积为:13×12×AB ×AC ×PA =√23•AB •AC ≤√23⋅AB 2+AC 22=4√23,当且仅当AB =AC =2时,三棱锥的体积取得最大值. 故选:C .6.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√34【解答】解:设|AF |=a ,|BF |=b ,A 、B 在准线上的射影点分别为Q 、P , 连接AQ 、BQ由抛物线定义,得|AF |=|AQ |且|BF |=|BP |,在梯形ABPQ 中根据中位线定理,得2|MN |=|AQ |+|BP |=a +b . 由余弦定理得|AB |2=a 2+b 2﹣2ab cos 2π3=a 2+b 2+ab ,配方得|AB |2=(a +b )2﹣ab , 又∵ab ≤(a+b 2) 2,∴(a +b )2﹣ab ≥(a +b )2﹣( a+b 2) 2=34(a +b )2得到|AB |≥√32(a +b ). 所以|MN||AB|≤a+b2√32(a+b)=√33, 即|MN||AB|的最大值为√33. 故选:C .7.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]【解答】解:设sin x +cos x =t (−√2≤t ≤√2)所以:sinxcosx =t 2−12则:f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x=t +t 2−12=12(t +1)2−1当t =√2时,函数取最大值:f(x)max =f(√2)=√2+12 当t =﹣1时,函数取最小值:f (x )min =f (﹣1)=﹣1 所以函数的值域为:[−1,√2+12] 故选:B .8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .【解答】解:∵x 3+4>0,∴x 3>﹣4,解得x >−√43,∴函数的定义域为{x |x >−√43}, 当x →−√43时,f (x )→﹣∞,∴排除选项A ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f ′(x)=3x 2x 3+4−e x−1, f (0)=ln (0+4)﹣e ﹣1=ln 4﹣e ﹣1>0,∴排除选项C ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f '(0)=﹣e ﹣1<0,即x =0在函数的单调递减区间内,∴排除选项D .故选:B .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3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π3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π6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π6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【解答】解:由图可知A =1,T =π, ∴ω=2,又−π6ω+φ=2k π(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3(k ∈Z ),又0<ϕ<π2, ∴φ=π3,∴y =sin (2x +π3).∴为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有向左平移π3个长度单位,得到y =sin (x +π3)的图象,再将y =sin (x +π3)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 .10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米【解答】解:在△ABC 中,∠ACB =180°﹣75°﹣45°=60°, 由正弦定理得:AB sin∠ACB=AC sin∠ABC,∴AC =AB⋅sin∠ABC sin∠ACB=120×√22√32=40√6,∴S △ABC =12AB •AC •sin ∠CAB =12×120×40√6×sin75°≈5703.6, ∴C 到AB 的距离d =2S △ABC AB=2×5703.6120≈95. 故选:C .11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( ) A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关【解答】解:频率是随机的,随实验而变化,但概率是唯一确定的一个值. 故选:C .12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1D .x 29−y 216=1【解答】解:若(F 2F 1→+F 2A →)•F 1A →=0,即为若(F 2F 1→+F 2A →)•(−F 2F 1→+F 2A →)=0, 可得AF 2→2=F 2F 1→2,即有|AF 2|=|F 2F 1|=2c , 由双曲线的定义可得|AF 1|=2a +2c ,在等腰三角形AF 1F 2中,tan ∠AF 2F 1=−247,cos ∠AF 2F 1=−725=4c 2+4c 2−(2a+2c)22⋅2c⋅2c,化为3c =5a , 即a =35c ,b =45c ,可得a :b =3:4,a 2:b 2=9:16. 故选:D .二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 9 .【解答】解:∵函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,∴f (18)=f (3×5+3)=f (3)=32=9. 故答案为:9.14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 400 条.【解答】解:为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘, 几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条. 设池塘中原来有鱼n 条,则540=50n,解得n =400. 故答案为:400.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 5 km 处,最少费用为 8 万元.【解答】解:设x 为仓库与车站距离,由题意可设y 1=k 1x,y 2=k 2x , 把x =10,y 1=2与x =10,y 2=8分别代入上式得k 1=20,k 2=0.8, ∴y 1=20x ,y 2=0.8x费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x ≥2√20x ×0.8x =2×4=8, 当且仅当0.8x =20x ,即x =5时等号成立.当仓库建在离车站5km 处两项费用之和最小.最少费用为8万元. 故答案为:5,8.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为165cm .【解答】解:连接OG 交CD 于点M ,则OG ⊥DC ,点M 为CD 的中点,连接OC , △OCM 为直角三角形,设正方形的边长为2x ,则OM =x ,由圆的半径 为4,则MG =4﹣x ,设额E ,F ,G ,H 重合于点P ,则PM =MG =4﹣x >x 则0x <2,高PO =√(4−x)2−x 2=√16−8x , V =13(2x)2√16−8x =8√23√2x 4−x 5, 设y =2x 4﹣x 5,y ′=8x 3﹣5x 4=x 3(8﹣5x ),当0<x <85时,y ′>0,y =2x 4﹣x 5单调递增;当85<x <2时,y ′<0,y =2x 4﹣x 5单调递减,所以当x =85时,V 取得最大值,此时,2x =165. 即正方形ABCD 的边长为165时,四棱锥体积取得最大值.三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a 2+a 3=a 5﹣b 1,②a 2•a 3=2a 7,③S 3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,若 _______,数列{b n }满足b 1=1,b 2=13,a n b n +1=nb n ﹣b n +1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和T n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【解答】解:若选①:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2+a 3=a 5﹣b 1,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n). 若选②:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2•a 3=2a 7,∴(2+d )(2+2d )=2(2+6d ),∵d >0,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 若选③:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵S 3=15,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n (单位:笼,n ∈N ),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X 为一天的包子需求量,求X 的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子? (Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y 为当天的利润(单位:元),求Y 的分布列和数学期望.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,X 的数学期望为E(X)=16×1060+17×1560+18×2060+19×1060+20×560=17.75. (Ⅱ)因为P(n ≤18)=34<0.8,P(n ≤19)=1112>0.8, 所以包子店每天至少要做19笼包子.(Ⅲ)当n =16时,Y =16×40﹣2×20=600; 当n =17时,Y =17×40﹣20=660; 当n ≥18时,Y =18×40=720. 所以Y 的可能取值为600,660,720,P(Y =600)=16,P(Y =660)=14,P(Y =720)=1−16−14=712. 所以Y 的分布列为Y 600660720P1614712所以Y 的数学期望为E(Y)=600×16+660×14+720×712=685.19.(12分)如图所示,在四棱锥P ﹣ABCD 中,四边形ABCD 为菱形,∠DAB =60°,AB =2,△P AD 为等边三角形,平面P AD ⊥平面ABCD . (1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.【解答】(1)证明:取AD 中点O ,连接PO ,OB ,因为平面P AD ⊥平面ABCD ,△P AD 为等边三角形,O 为AD 的中点, 所以PO ⊥平面ABCD ,PO ⊥AD因为四边形ABCD 为菱形,且∠DAB =60°,O 为AD 中点, 所以BO ⊥AD因为PO ∩BO =O ,所以AD ⊥面PBO ,所以AD ⊥PB ;(2)解:在△OCD 中,OC =√1+4−2×1×2×(−12)=√7,∴PC =√10, ∴S △PCD =12×√10×√62=√152设A 到平面PCD 的距离为h ,则13×12×2×2×sin120°×√3=13×√152h ,∴h =2√155, ∵DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55, ∴2√155DF=2√55,∴DF =√3,∴F 是AB 的中点,AF =1.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,不妨设M (x 0,y 0),(﹣2√3<x 0<2√3,0<y 0≤2),过点M 作MH ⊥x 轴,垂足为H ,则H (x 0,0)(0<y 0≤2), 于是又tan ∠AMH =|AH||MH|=x 0+2√3y 0,tan ∠BMH =|BH||MH|=2√3−x 0y 0, ∴tan ∠AMB =tan (∠AMH +∠BMH )=tan∠AMH+tan∠BMH1−tan∠AMHtan∠BMH =4√3y 0x 02+y 02−12,因为点M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0,而0<y 0≤2, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0≤−√3,因为0<∠AMB <π, 所以∠AMB 的最大值为2π3,此时y 0=2,即M 为椭圆的上顶点,由椭圆的对称性,当M 为椭圆的短轴的顶点时,∠AMB 取最大值,且最大值为2π3;(2)设直线BM 的斜率为k '.M (x 0,y 0),则k =0x 0+2√3,k '=0x 0−2√3,所以kk '=y 02x 02−12,又x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02,所以kk '=−13.因为−12<k <−13,所以k '∈(23,1)所以直线BM 的斜率的取值范围.(23,1).21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)当λ=﹣1时,f (x )=xlnx +λx 2,则f ′(x )=lnx +1﹣2x . 故f ′(1)=﹣1,又f (1)=﹣1.故所求期限的方程为y ﹣(﹣1)=﹣1•(x ﹣1),即x +y =0; (Ⅱ)由题意得,xlnx +λx 2≤λ在[1,+∞)上恒成立, 设函数g (x )=xlnx +λ(x 2﹣1). 则g ′(x )=lnx +1+2λx .故对任意x ∈[1,+∞),不等式g (x )≤0=g (1)恒成立, ①当g ′(x )≤0,即lnx+1x≤−2λ恒成立时,函数g (x )在[1,+∞)上单调递减,设r (x )=lnx+1x ,则r ′(x )=−lnxx2≤0, ∴r (x )max =r (1),即1≤﹣2λ,解得λ≤−12,符合题意;②当λ≥0时,g ′(x )≥0恒成立,此时函数g (x )在[1,+∞)上单调递增, 则不等式g (x )≥g (1)=0对任意x ∈[1,+∞)恒成立,不符合题意; ③当−12<λ<0时,设q (x )=g ′(x )=lnx +1+2λx ,则q ′(x )=1x +2λ, 令q (x )=0,解得x =−12λ>1, 故当x ∈(1,−12λ)时,函数g (x )单调递增, ∴当x ∈(1,−12λ)时,g (x )>0成立,不符合题意, 综上所述,实数λ的取值范围为(﹣∞,−12]. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值.【解答】解:(Ⅰ)参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C :x 24+y 2=1;曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102.转化为直角坐标方程为:x +y −3√5=0; (Ⅱ)设点P (2cos θ,sin θ)到直线x +y ﹣3√5=0的距离d =√5|√2=√5sin(θ+α)−3√5|√2,当sin (θ+α)=1时,d min =√10. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.【解答】解:(1)当x <0时,则f (x )=﹣3x +2≤4,解得:−23≤x <0, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≤4,解得:0≤x ≤2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2≤4,此时无解, 综上,不等式的解集是{x |−23≤x ≤2};(2)由(1)知,当x <0时,f (x )=﹣3x +2>2, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≥2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2>4, 故函数f (x )的最小值是2, 故m =2,即a 2+b 2=4, 则4a 2+1b 2+1=15(a 2+b 2+1)(4a 2+1b 2+1)第21页(共21页)=15[5+4(b 2+1)a 2+a 2b 2+1] ≥15(5+2√4(b 2+1)a 2⋅a 2b 2+1)≥95, 当且仅当4(b 2+1)a 2=a 2b 2+1且a 2+b 2=4, 即a 2=103,b 2=23取“=”, 故4a 2+1b 2+1的最小值是95.。
百校大联考全国名校2025届高考仿真模拟数学试卷请考生注意: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。
1.51(1)x x-+展开项中的常数项为 A .1B .11C .-19D .512.sin80cos50cos140sin10︒︒︒︒+=( )A .BC .12-D .123.已知集合A={x|y=lg (4﹣x 2)},B={y|y=3x ,x >0}时,A∩B=( ) A .{x|x >﹣2} B .{x|1<x <2} C .{x|1≤x≤2} D .∅ 4.要得到函数1cos 2y x =的图象,只需将函数1sin 223y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上所有点的( )A .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向左平移3π个单位长度B .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向右平移6π个单位长度C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移6π个单位长度 D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移3π个单位长度 5.函数()231f x x x =-+在[]2,1-上的最大值和最小值分别为( ) A .23,-2 B .23-,-9 C .-2,-9 D .2,-26.很多关于整数规律的猜想都通俗易懂,吸引了大量的数学家和数学爱好者,有些猜想已经被数学家证明,如“费马大定理”,但大多猜想还未被证明,如“哥德巴赫猜想”、“角谷猜想”.“角谷猜想”的内容是:对于每一个正整数,如果它是奇数,则将它乘以3再加1;如果它是偶数,则将它除以2;如此循环,最终都能够得到1.下图为研究“角谷猜想”的一个程序框图.若输入n 的值为10,则输出i 的值为( )A .5B .6C .7D .87.已知()22log 217y x x =-+的值域为[),m +∞,当正数a ,b 满足2132m a b a b+=++时,则74a b +的最小值为( ) A .94B .5C .524+ D .98.512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为 A .-40B .-20C .20D .409.已知函数2()35f x x x =-+,()ln g x ax x =-,若对(0,)x e ∀∈,12,(0,)x x e ∃∈且12x x ≠,使得()()(1,2)i f x g x i ==,则实数a 的取值范围是( )A .16,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .741,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .74160,,e e e ⎡⎫⎛⎤⎪⎢ ⎥⎝⎦⎣⎭ D .746,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.抛物线24y x =的焦点为F ,点(,)P x y 为该抛物线上的动点,若点(1,0)A -,则PFPA的最小值为( ) A .12B .22C .32D .2311.已知数列{}n a 是以1为首项,2为公差的等差数列,{}n b 是以1为首项,2为公比的等比数列,设n n b c a =,12n n T c c c =+++()*n ∈N ,则当2020n T <时,n 的最大值是( )A .8B .9C .10D .1112.若5(1)(1)ax x ++的展开式中23,x x 的系数之和为10-,则实数a 的值为( ) A .3-B .2-C .1-D .1二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年高考仿真模拟试题(新课标全国卷Ⅰ)理科数学(二)本试卷分必考和选考两部分.必考部分一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的.1.已知集合2{|430}A x x x =+->,{|21}x B y y ==+,则A ∩B =( )A .(1,2)B .(1,4)C .(2,4)D .(1,+∞) 2.已知复数z 满足i z =|2−i|+i(i 为虚数单位),则复数z 在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 3.已知向量a =(3,-1),b =(-1,2),若|a -λb |=5,则实数λ=( )A .1或-3B .1C .-3D .24.设随机变量ξ服从正态分布2(2,)N σ,则函数2()24f x x x ξ=-+不存在零点的概率为( )A .12B .13C .15D .255.执行如图所示的程序框图,则输出n 的值是( )A .5B .6C .7D .8 6.若函数()f x =sin(2x +φ)(|φ|<2π)的图象向左平移6π个单位长度后关于原点对称,则函数()f x在[0,2π]上的最小值为() A .-3 B .12- C .12D .3 7.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的所有表面中,面积最大的表面的面积是( )A .52 B .5 C .352D .58.已知实数x 、y 满足不等式组10302x y x y x -+⎧⎪+-⎨⎪⎩≥≥≤,若22x y +的最大值为m ,最小值为n ,则m n -=( ) A .252B .172C .8D .99.已知抛物线Ω:22y px =(p >0),斜率为2的直线l 与抛物线Ω交于A ,B 两点,M 为AB 的中点,若点M 到抛物线Ω的焦点F 的最短距离为1,则p =( ) A .1 B .2 C .4 D .810.设n T 为等比数列{}n a 的前n 项之积,且16a =-,434a =-,则当n T 最大时,n 的值为( )A .4B .6C .8D .1011.在三棱锥S ABC -中,SB ⊥BC ,SA ⊥AC ,SB =BC ,SA =AC ,AB =12SC ,且三棱锥S ABC-93,则该三棱锥的外接球的半径为( ) A .1 B .2 C .3 D .412.已知定义在(0,+∞)上的函数()f x 的导函数()f x '满足ln ()()x xf x f x x '+=,且()f e =1e,其中e 为自然对数的底数,则不等式()f x +e >x +1e的解集是( )A .(0,e )B .(0,1e )C .(1e ,e ) D .(e ,+∞)二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.已知二项式5(1)ax -(a >0)的展开式的第四项的系数为-40,则1axdx -⎰的值为 .14.已知各项均不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若211m m m a a a -++=(m ≥2,m ∈N *),21m S -=218,则m = .15.已知函数||()||x f x e x =+.若关于x 的方程()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是 .16.已知抛物线C :22y px =(p >0),A (异于原点O 为抛物线上一点,过焦点F 作平行于直线OA 的直线,交抛物线C 于P ,Q 两点.若过F 且垂直于x 轴的直线交直线OA 于点B ,则|FP |·|FQ |-|OA |·|OB |= .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)已知向量m x −cos x ,1),n =(cos x ,12),函数()f x =m ·n . (1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,a ,c =4,且()f A =1,求△ABC的面积.18.(本小题满分12分)一个袋中有大小、质地完全相同的4个红球和1个白球,共5个球,现从中每次随机取出2个球,若取出的有白球必须把白球放回去,红球不放回,然后取第二次,第三次,…,直到把红球取完只剩下1个白球为止.以ξ表示终止时取球的次数. (1)求 ξ=2的概率;(2)求 ξ的分布列及数学期望. 19.(本小题满分12分)如图,在四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为直角梯形,其中AD ∥BC 且224AD BC AB ===,AB ⊥AD ,侧面11ABB A ⊥平面ABCD ,且四边形11ABB A 是菱形,∠1B BA=3π,M 为1A D 的中点.(1)证明:CM ∥平面11AA B B ; (2)求二面角1A CD A --的余弦值. 20.(本小题满分12分)已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0)经过点M (2210),且其右焦点为2F (1,0).(1)求椭圆的方程;(2)若点P 在圆222x y b +=上,且在第一象限,过P 作圆222x y b +=的切线交椭圆于A ,B 两点,问:2AF B ∆的周长是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,说明理由. 21.(本小题满分12分)已知函数2()ln f x ax bx x =-+,a ,b ∈R . (1)当b =2a +1时,讨论函数()f x 的单调性;(2)当a =1,b >3时,记函数()f x 的导函数()f x '的两个零点分别是1x 和2x (1x <2x ),求证:12()()f x f x ->34−ln 2. 选考部分请考生在第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平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为2cos 3sin x t y t ϕϕ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数,φ∈[0,3π]),以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C 的圆心C 的极坐标为(2,3π),半径为2,直线l 与圆C 交于M ,N 两点. (1)求圆C 的极坐标方程;(2)当φ变化时,求弦长|MN |的取值范围.23.(本小题满分10分)选修4─5:不等式选讲已知函数()|3|f x x =-,()|4|g x x m =-++. (1)已知常数a <2,解关于x 的不等式()2f x a +->0;(2)若函数()f x 的图象恒在函数()g x 图象的上方,求实数m 的取值范围.2020年高考仿真模拟试题(新课标全国卷Ⅰ)理科数学(二)答案1.B 【解析】解不等式2430x x +->,可得{|14}A x x =-<<,由函数21x y =+的值域可得{|1}B y y =>,故A ∩B ={x |1<x <4},故选B .2.D 【解析】解法一 由i z =|2−i|+i 得z =ii=1,所以复数z 在复平面内对应的点为(1,),位于第四象限,故选D .解法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),由i z =|2−i|+i 可得−b +a ,所以a =1,b =,即z =1,所以复数z 在复平面内对应的点为(1,,位于第四象限,故选D . 3.A 【解析】解法一 因为a =(3,-1),b =(-1,2),所以a -λb =(3+λ,-1-2λ),又|a -λb |=5,所以(3+λ)2+(-1-2λ)2=25, 解得λ=1或λ=-3.解法二 由已知得|a | b a ·b =-5,所以|a -λb 5==,解得λ=1或λ=-3.4.A 【解析】由函数2()24f x x x ξ=-+不存在零点,令()0f x =得Δ=16-8ξ<0,解得ξ>2,又随机变量ξ服从正态分布2(2,)N σ,∴P (ξ>2)=12,即函数2()24f x x x ξ=-+不存在零点的概率为12,故选A .5.B 【解析】依题意,循环时S ,n 的值依次为S =3,n =2;S =8,n =3;S =19,n =4;S =42,n =5;S =89,n =6;S =184>100,此时不再计算n ,而是直接输出n 的值6.故选B . 6.A 【解析】函数()f x =sin(2x +φ)的图象向左平移6π个单位长度得()g x =sin[2(x +6π)+φ]= sin(2x +3π+φ)的图象,又()g x 为奇函数,则3π+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=k π-3π,k ∈Z .又|φ|<2π,令k =0,得φ=-3π,∴()g x =sin2x ,()f x =sin(2x -3π).又x ∈[0,2π],∴2x -3π∈[-3π,23π],故当x =0时,()f x min =-,故选A .7.C 【解析】由三视图还原直观图(如图)可以看出,三棱锥的所有表面中,面积最大的三角形的一边长为3,这条边上的高为22125+=,所以面积1353522S =⨯⨯=.8.B 【解析】先作出满足约束条件的平面区域,然后根据22x y +的几何意义求解.作出不等式组所表示的平面区域,如图中阴影部分所示,22x y +表示平面区域内的点与原点的距离的平方,观察图形可知,原点到直线x +y -3=0的距离|OD |的平方等于n ,|OA |2=m ,经过计算可得m =13,n =92,则m n -=172,故选B .9.B 【解析】设直线l :12x y b =+,代入抛物线方程,得220y py pb --=,Δ=2p +8pb >0,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,(,)M x y ,则12y y p +=,所以1222y y p y +==.把2py =代入抛物线方程,得08p x =,故点M 的轨迹方程为2p y =(x >8p),故点M 到抛物线的焦点F 的最短距离为2p=1,所以p =2.10.A 【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,∵16a =-,434a =-,∴3364q -=-,解得12q =,∴116()2n n a -=-⨯.∴n T =012(1)1(6)()2nn +++⋅⋅⋅+--⨯=(1)21(6)()2n n n--⨯,当n 为奇数时,n T <0,当n 为偶数时,n T >0,故当n 为偶数时,n T 才有可能取得最大值.(21)2136()2k k k k T -=⨯.1(1)(21)4122(21)2136()1236()1236()2k k k k k k k k kT T +++++-⨯==⨯⨯,当k =1时,42918T T =>;当k ≥2时,2221k kT T +<. ∴2T <4T ,4T >6T >8T >⋅⋅⋅,则当n T 最大时,n 的值为4. 11.C 【解析】如图,取SC 的中点O ,连接OB ,OA ,因为SB ⊥BC ,SA ⊥AC ,SB =BC ,SA =AC ,所以OB ⊥SC ,OA ⊥SC ,OB =12SC ,OA =12SC ,所以SC ⊥平面OAB ,O 为外接球的球心,SC为球O 的直径,设球O 的半径为R ,则AB =12SC =R ,所以△AOB 为正三角形,所以∠BOA =60°,所以V S-ABC =V S-OAB +V C-OAB =2×12R 2sin 60°×13×R 93,解得R =3,故选C .12.A 【解析】令()g x =x ()f x ,则()f x =()g x x,ln ()x g x x '=,∴22()()ln ()()g x x g x x g x f x x x '⋅--'==, 令()ln ()h x x g x =-,则11ln ()()xh x g x x x -''=-=,当0<x <e 时,()h x '>0,当x >e 时,()h x '<0,∴()()1()1()0h x h e g e ef e =-=-=≤,∴()f x '≤0. 令()()x f x x ϕ=-,则()()1x f x ϕ''=-≤-1<0,∴()x ϕ为减函数,又不等式()f x +e >x +1e可化为()x ϕ>()e ϕ,∴0<x <e ,故选A .13.32【解析】二项式5(1)ax -(a >0)的展开式的第四项为3232245C ()(1)10T ax a x =⨯-=-,其系数为2210a x -=-40,又a >0,∴a =2,1a xdx -⎰=221213122xdx x -==-⎰. 14.55【解析】根据等差数列的性质,有211m m m a a a -++==2m a ,因为m a ≠0,所以m a =2.依题意21m S -=1a +2a +…+22m a -+21m a -=12(1a +21m a -)(2m −1)=(2m −1)m a =2(2m −1)=218,所以m =55.15.(1,+∞)【解析】易知函数||()||x f x e x =+为偶函数,故只需求函数()f x 在(0,+∞)上的图象与直线y k =有唯一交点时k 的取值范围.当x ∈(0,+∞)时,()x f x e x =+,此时()10x f x e '=+>,所以函数()f x 在(0,+∞)上单调递增,从而当x >0时,()x f x e x =+>(0)f =1,所以要使函数()f x 在(0,+∞)上的图象与直线y k =有唯一交点,只需k >1,故所求实数k 的取值范围是(1,+∞).16.0【解析】由题意得直线OA 的斜率存在且不为0,设直线OA 的斜率为k (k ≠0),则直线OA 的方程为y kx =,由22y kx y px=⎧⎨⎩解得A 222(,)p p k k ,易知B (,22p kp),直线PQ 的方程为()2p y k x =-,联立方程得2()22p y k x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩消去x 得,2022ky kp y p --=, 设P (1x ,1y ),Q (2x ,2y ),由根与系数的关系得,212y y p =-,根据弦长公式得, |FP |·|FQ|=212122211||(1)||(1)y y y y p k k =+=+, 而|OA |·|OB|=221(1)p k=+, 所以|FP |·|FQ |-|OA |·|OB |=0.17.【解析】(1)()f x =m ·nx cos x −2cos x +12=1cos 21sin 2222x x +-+=12cos 2sin(2)26x x x π-=- 由222262k x k πππππ--+≤≤,k ∈Z ,得63k x k ππππ-+≤≤,k ∈Z ,故函数()f x 的单调递增区间为[k π−6π,k π+3π](k ∈Z).(5分) (2)由题意得()f A =sin(2A −6π)=1, ∵A ∈(0,π),∴2A −6π∈(−6π,116π),∴2A −6π=2π,得A =3π.由余弦定理2222cos a b c bc A =+-,得12=2b +16−2×4b ×12,即2b −4b +4=0,∴b =2.∴△ABC 的面积11sin 2422S bc A ==⨯⨯⨯sin 3π(12分)【备注】三角函数与解三角形类解答题的主要考查方式有三个:一是考查三角函数的图象和性质,三角恒等变换是主要工具;二是考查三角形中的三角恒等变换,正、余弦定理和三角函数的性质是主要工具;三是考查解三角形的实际应用,正、余弦定理是解决问题的主要工具.考生在备考时要注意这几个命题点.18.【解析】(1)∵随机变量ξ=2表示从袋中随机取球2次且每次取的都是红球,∴P (ξ=2)=22422253C C 1C C 5⨯=,即ξ=2的概率为15.(4分) (2)由题意知随机变量ξ的所有可能取值为2,3,4,由(1)知P (ξ=2)=15.又P (ξ=4)=111111113141211122225432C C C C C C C C 2C C C C 15⨯⨯⨯=,∴P (ξ=3)=102153=, ∴ξ的分布列为Eξ=2×15+3×23+4×215=4415.(12分)【备注】数学期望是离散型随机变量中重要的数学概念,反映了随机变量取值的平均水平.求解离散型随机变量的分布列、数学期望时,首先要分清事件的构成与性质,确定离散型随机变量的所有取值,然后根据概率类型选择公式,计算变量取每个值的概率,列出对应的分布列,最后根据数学期望的计算公式求解.19.【解析】(1)解法一 如图,取AD 的中点N ,连接MN ,CN .在1ADA ∆中,AN ND =,1A M MD =, 所以MN ∥1A A .(2分)在直角梯形ABCD 中,BC ∥AD ,且BC =12AD =AN , 所以四边形ABCN 是平行四边形, 所以AB ∥CN .(4分)又AB ∩1AA =A ,CN ∩MN =N , 所以平面11AA B B ∥平面CMN .又CM ⊂平面CMN ,所以CM ∥平面11AA B B .(5分)解法二 如图,取1AA 的中点E ,连接BE ,ME .在1ADA ∆中,AE =1EA ,1A M =MD , 所以EM ∥AD 且EM =12AD .(2分) 在直角梯形ABCD 中,BC ∥AD ,且BC =12AD , 所以EM ∥BC ,且EM =BC , 所以四边形BCME 是平行四边形, 所以MC ∥EB .(4分)又MC ⊄平面11AA B B ,EB ⊂平面11AA B B ,所以MC ∥平面11AA B B .(5分)解法三 如图,在梯形ABCD 中,延长DC ,AB 交于点F ,连接1A F .在梯形ABCD 中,BC ∥AD 且BC =12AD , 所以DC =CF . 又DM =1MA , 所以MC ∥1A F .又MC ⊄平面11AA B B ,1A F ⊂平面11AA B B , 所以MC ∥平面11AA B B .(5分) (2)取11A B 的中点P ,连接AP ,1AB . 因为在菱形11AA B B 中,∠1B BA =3π, 所以AB =1AA =1AB =11A B , 所以AP ⊥11A B . 又AB ∥11A B , 所以AP ⊥AB .(7分)又侧面11ABB A ⊥平面ABCD ,侧面11ABB A ∩平面ABCD =AB , 所以AP ⊥平面ABCD , 又AB ⊥AD ,故以A 为原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系A -xyz (如图所示).则A (0,0,0),D (0,4,0),C (2,2,0),P (0,03),1A (−1,03,CD uuu r=(−2,2,0),1CA u u u r=(−3,−23.因为AP ⊥平面ABCD ,(8分)所以AP u u u r=(0,03)为平面ABCD 的一个法向量. 设平面1A CD 的法向量为n =(x ,y ,z ),由1CD CA ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩u u u ru u u r n n ,可得12203230CD x y CA x y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=--=⎪⎩u u u r u u u r n n , 即03230x y x y z -=⎧⎪⎨--=⎪⎩, 令x =1,则y =1,z =53,所以n =(1,153)为平面1A CD 的一个法向量, 所以cos<AP u u u r ,n >=222533531331|||53311()3AP AP |⋅==⋅⨯++u u u ru u u u r nn . 设二面角1A CD A --的大小为θ,由图可知θ∈(0,2π), 所以cos θ=cos<AP u u u r ,n 531(12分)【备注】解决此类问题的关键是根据几何体的结构特征合理建立空间直角坐标系,空间平行与垂直的证明也可转化为空间向量的坐标运算;空间角的求解主要是直线的方向向量与平面的法向量的相关运算,转化为向量夹角即可,要注意向量夹角与所求角之间的关系,正确进行转化.20.【解析】(1)解法一 由题意,得2222144019a b a b⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得2298a b ⎧=⎨=⎩,∴椭圆的方程为22198x y +=.(4分)解法二 设椭圆的左焦点为1F ,∵右焦点为2F (1,0),∴c =1,1F (−1,0), 又点M (2)在椭圆上, ∴2a = |MF 1|+|MF 2|= 6=, ∴a =3,b,∴椭圆的方程为22198x y +=.(4分)(2) 解法一 由题意,设AB 的方程为y kx m =+(k <0,m >0), ∵直线AB 与圆22x y +=8相切,=,即m =,由22198y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得(8+92k )2x +18kmx +92m −72=0,设A (1x ,1y )(0<1x 3),B (2x ,2y )(0<2x 3),则1x +2x =21889kmk-+,1x ·2x =2297289m k -+,(7分) ∴|AB1x −2x2689kmk-=+.(9分) 又22||AF =(1x −1)2+21y =(1x −1)2+8(1−219x )=19(1x −9)2,∴|AF 2|=13(9−1x )=3−131x ,同理|BF 2|=13(9−2x )=3−132x .∴|AF 2|+|BF 2|=6−13(1x +2x )=6+2689kmk +,∴|AF 2|+|BF 2|+|AB |=6+2689km k +−2689kmk+=6,即2AF B ∆的周长为定值6.(12分) 解法二 设A (1x ,1y ),B (2x ,2y ),则2211198x y +==1(0<1x 3),∴|AF 2=13(9−1x )=3−131x ,(7分)连接OP ,OA ,由相切条件,得|AP ==131x ,(10分)∴|AF 2|+|AP |=3−131x +131x =3, 同理|BF 2|+|BP |=3−132x +132x =3,∴|AF 2|+|BF 2|+|AB |=3+3=6,即2AF B ∆的周长为定值6.(12分)【备注】解析几何是高考的重点、难点和热点,对考生的解题能力要求较高,突出考查考生的分析、推理、转化等数学能力,因此在解决圆锥曲线问题时,如何避免繁杂、冗长的计算成为处理这类问题的难点与关键,解析几何题目常用的简化运算的技巧有:利用圆锥曲线的概念将条件等价转化、数形结合、设而不求.21.【解析】(1)因为b =2a +1,所以()f x =2(21)ln ax a x x -++,从而()f x '=12(21)ax a x-++=22(21)1(21)(1)ax a x ax x x x -++--=,x >0.(2分)当a 0时,由()f x '>0得0<x <1,由()f x '<0得x >1,所以()f x 在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减.当0<a <12时,由()f x '>0得0<x <1或x >12a ,由()f x '<0得1<x <12a, 所以()f x 在区间(0,1)和区间(12a,+∞)上单调递增,在区间(1,12a )上单调递减.(3分)当a =12时,因为()f x ' 0(当且仅当x =1时取等号),所以()f x 在区间(0,+∞)上单调递增.(4分)当a >12时,由()f x '>0得0<x <12a 或x >1,由()f x '<0得12a<x <1,(5分)所以()f x 在区间(0,12a )和区间(1,+∞)上单调递增,在区间(12a ,1)上单调递减.综上,当a 0时,()f x 在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减; 当0<a <12时,()f x 在区间(0,1)和区间(12a ,+∞)上单调递增,在区间(1,12a)上单调递减;当a =12时,()f x 在区间(0,+∞)上单调递增,无单调递减区间;当a >12时,()f x 在区间(0,12a )和区间(1,+∞)上单调递增,在区间(12a ,1)上单调递减.(6分)(2)解法一 因为a =1,所以()f x =2ln x bx x -+(x >0),从而()f x '=221x bx x-+ ,由题意知1x ,2x 是方程221x bx -+=0的两个根,故1212x x =.(8分) 记()g x =221x bx -+,因为b >3,所以1()2g =32b-<0,(1)g =3−b <0,所以1x ∈(0,12),2x ∈(1,+∞),且b 1x =221x +1,b 2x =222x +1,(9分)12()()f x f x -=(21x −22x )− (b 1x −b 2x )+12lnx x =− (21x −22x )+12ln x x , 因为1x 2x =12,所以12()()f x f x -=22x −2214x −ln(222x ),2x ∈(1,+∞).令t =222x ∈(2,+∞),()t ϕ=12()()f x f x -=1ln 22t t t--.因为当t >2时,()t ϕ'=22(1)2t t ->0,所以()t ϕ在区间(2,+∞)上单调递增,所以()t ϕ>(2)ϕ=34−ln 2,即12()()f x f x ->34−ln 2.(12分) 解法二 因为a =1,所以()f x =2ln x bx x -+(x >0),从而()f x '=221x bx x-+,由题意知1x ,2x 是方程221x bx -+=0的两个根,故1212x x =.(8分) 记()g x =221x bx -+,因为b >3,所以1()2g =32b-<0,(1)g =3−b <0,所以1x ∈(0,12),2x ∈(1,+∞),且()f x 在(1x ,2x )上是减函数,所以12()()f x f x ->1()(1)2f f -)=(11ln 422b -+)−(1−b )=−34+2b−ln 2,因为b >3,所以12()()f x f x ->−34+2b −ln 2>34−ln 2.(12分)22.【解析】(1)由已知,得圆心C 的直角坐标为(1),半径为2,∴圆C 的直角坐标方程为22(1)(4x y -+-=,即2220x y x +--=,∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴ρ2-2ρcos θ−ρsin θ=0, 故圆C 的极坐标方程为ρ=4cos(3π−θ).(5分)(2)由(1)知,圆C 的直角坐标方程为2220x y x +--=, 将直线的参数方程代入圆的直角坐标方程中得,(2+t cos φ)2t sin φ)2−2(2+t cos φ) −t sin φ)=0, 整理得,t 2+2t cos φ−3=0,设M ,N 两点对应的参数分别为1t ,2t ,则1t +2t =−2cos φ,1t ·2t =−3,∴|MN |=|1t −2t |==,∵φ∈[0,3π],∴cos φ∈[12,1],∴|MN |∈4].(10分)【备注】在将曲线的参数方程化为普通方程时,不仅仅是要把其中的参数消去,还要注意其中的x ,y 的取值范围,也即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性;将极坐标方程化为直角坐标方程时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验. 23.【解析】(1)由()2f x a +->0得|x −3|>2−a ,∴x −3>2−a 或x −3<a −2. ∴x >5−a 或x <a +1,故不等式的解集为(−∞,a +1)∪(5−a ,+∞).(5分)(2)∵函数()g x图象的上方,f x的图象恒在函数()∴()g x恒成立,f x>()则m<|x−3|+|x+4|恒成立,∵|x−3|+|x+4| |(x−3)−(x+4)|=7,∴m的取值范围为(−∞,7).(10分)。
2023年高考数学全真模拟卷一(全国卷)理科数学(考试时间:120分钟;试卷满分:150分)注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(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,只有一项符合题目要求)1.已知集合{}ln 20A x x x =-=,()(){}130B x x x =+->,则A B = ()A .{}0,3B .{}0,1C .{}1,2D .{}0,1,2【答案】B【分析】直接解出{0,1,3}A =,{}13B x x =-<<,根据交集的概念即可得到答案.【详解】由题可得{0A xx ==∣或ln |2|0}{0,1,3}x -==,()(){}{}13013B x x x x x =+-<=-<<,所以{}0,1A B = ,故选:B.2.若1i z =-,则2|32i |z +-=()AB .5C .3D .【答案】B【分析】根据复数运算,复数的模计算即可解决.【详解】由题知,22|32i |12i+i 32i 34i 5z +-=-+-=-=,故选:B3.2022年卡塔尔世界杯(FIFA World Cup Oatar 2022)是第二十二届国际足联世界杯足球赛,在当地时间2022年11月20日到12月18日间在卡塔尔国内5个城市的8座球场举行,这是世界杯第一次在阿拉伯地区举办,由于夏季炎热,2022年卡塔尔世界杯放在冬季进行,如图是卡塔尔2022年天气情况,下列对1-11月份说法错误的是()A .有5个月平均气温在30℃以上B .有4个月平均降水量为0mmC .7月份平均气温最高D .3月份平均降水量最高【答案】D【分析】根据给定的图表,逐项分析判断作答.【详解】观察图表知,5月、6月、7月、8月、9月的5个月平均气温均在30℃以上,A 正确;6月、7月、8月、9月的4个月平均降水量为0mm ,B 正确;7月份平均气温最高,C 正确;2月份平均降水量比3月份平均降水量高,D 错误.故选:D4.某高中综合实践兴趣小组做一项关于某水果酿制成醋的课题研究.经大量实验和反复论证得出,某水果可以酿成醋的成功指数M 与该品种水果中氢离子的浓度N 有关,酿醋成功指数M 与浓度N 满足 2.8lg M N =-.已知该兴趣小组同学通过数据分析估计出某水果酿醋成功指数为2.9,则该水果中氢离子的浓度约为( 1.259≈)()A .0.2B .0.4C .0.6D .0.8【答案】D【分析】直接由题目中关系式解氢离子的浓度即可.【详解】由题意知:2.9 2.8lg N =-,整理得lg 0.1N =-,解得0.110N -=,又0.11100.81.259-=≈≈,故0.8N ≈.故选:D.5.数列{}n a 是等比数列,首项为1a ,公比为q ,则()110a q -<是“数列{}n a 递减”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【分析】由1(1)0a q -<,解得101(0)a q q >⎧⎨<≠⎩或101a q <⎧⎨>⎩,根据等比数列的单调性的判定方法,结合充分、必要条件的判定方法,即可求解得到答案.【详解】由已知1(1)0a q -<,解得101(0)a q q >⎧⎨<≠⎩或101a q <⎧⎨>⎩,11n n a a q -=,此时数列{}n a 不一定是递减数列,所以()110a q -<是“数列{}n a 递减”的非充分条件;若数列{}n a 为递减数列,可得1001a q >⎧⎨<<⎩或101a q <⎧⎨>⎩,所以()110a q -<,所以()110a q -<是“数列{}n a 递减”的必要条件.所以“()110a q -<”是“数列{}n a 为递减数列”的必要不充分条件.故选:B.6.若双曲线2221y x b-=则该双曲线的离心率为()A .12B C .2D 【答案】C【分析】写出双曲线的焦点,渐近线后,列方程求出b ,然后根据离心率定义计算.【详解】依题意得,双曲线的一条渐近线为0bx y -=,一个焦点为),根据点b =,于是2c ==,离心率2ce a==.故选:C 7.岳阳楼与湖北武汉黄鹤楼、江西南昌滕王阁并称为“江南三大名楼”,是“中国十大历史文化名楼”之一,世称“天下第一楼”.因范仲淹作《岳阳楼记》使得岳阳楼著称于世.小李为测量岳阳楼的高度选取了与底部水平的直线AC ,如图,测得30DAC ∠=︒,45DBC ∠=︒,14AB =米,则岳阳楼的高度CD 约为() 1.414≈、1.732≈)A .18米B .19米C .20米D .21米【答案】B【分析】在Rt ADC 中用CD 表示AC ,Rt BDC 中用CD 表示BC ,建立CD 的方程求解即得.【详解】Rt ADC 中,30DAC ︒∠=,则AC =,Rt BDC 中,45DBC ︒∠=,则BC CD =,由AC-BC=AB 147(1)19.124CD CD -=⇒=≈,CD 约为19米.故选:B8.如图为一个三棱锥的三视图,则该三棱锥的体积为()A .13B .23C .12D .43【答案】B【分析】由三视图画出三棱锥原图,利用13V Sh =锥可得结果.【详解】根据三视图可得几何体是有一条侧棱垂直底面的三棱锥,如图所示,DA ⊥平面ABC ,所以11121223323ABC V S DA ⎛⎫=⋅=⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭△故选:B.9.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,22cos 2Ba a c =+,则ABC 为()A .钝角三角形B .正三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形【答案】C【分析】利用二倍角公式和正弦定理进行化简,结合三角形内角的范围即可得到答案【详解】由22cos2Ba a c =+结合正弦定理可得1cos 2sin sin sin 2B A A C +⋅=+,即sin sin cos sin sin A A B A C +=+,所以()sin cos sin sin sin cos cos sin A B C A B A B A B ==+=+,所以cos sin 0=A B ,因为sin 0B >,所以cos 0A =,因为0πA <<,所以π2A =,故ABC 为直角三角形,故选:C 10.高一(1)班有8名身高都不相同的同学去参加红歌合唱,他们站成前后对齐的2排,每排4人,则前排的同学都比后排对应的同学矮的概率为()A .1384B .34C .38D .116【答案】D【分析】因为8名同学,所以任选两人,身高都不同,只需将抽取的两人安排到一组,高的同学站后即可.【详解】8名身高都不相同的同学站在8个不同的位置有88A 种站法,将8名同学分为4组,每组2人,则有2222864244C C C C A 种分法,4组人有44A 种站法,故所求概率22228642884444C C C C A A 1A 16P ⋅==.故选:D.11.在三棱锥S ABC -中,2SAC SBC π∠=∠=,23ACB π∠=,1AC BC ==.若三棱锥S ABC -的体积为1,则该三棱锥外接球的表面积为()A .13πB .373πC .49πD .52π【答案】D【分析】由条件可知ASC 和BSC 为以SC 为斜边的直角三角形,则SC 的中点O 为外接球的球心.过S 做SH ⊥平面ABC ,垂足为H,由三棱锥的体积可求出高SH =,根据三角形全等可证明H 在ABC ∠的角平分线上,即60HCA ∠=o ,由线面垂直的定理可知AC HA ⊥,从而可计算2CH =,勾股可知SC 的长,从而计算外接球的半径和表面积.【详解】解:因为2SAC SBC π∠=∠=,所以ASC 和BSC 为以SC 为斜边的直角三角形,则SC 的中点O 到各个顶点的距离都相等,则O 为外接球的球心.即SC 为直径.过S 做SH ⊥平面ABC ,垂足为H ,连结HB ,HA ,则1111132S ABC V SH -=⨯⨯⨯⨯,解得:SH = 1AC BC ==,2SAC SBC π∠=∠=,SC SC =,SAC SBC ∴≅V V ,则SA SB=,AH BH 分别为,SA SB 在平面ABC 内的射影,所以有AH BH =,又AC BC =,HC 为公共边,所以AHC BHC ≅V V ,则HCA HCB ∠=∠,所以H 在ABC ∠的角平分线上,60HCA ∠=o ,AC SA ⊥,AC SH ⊥,SA SH S = ,所以有AC ⊥平面SHA ,AH ⊂平面SHA ,则有AC HA ⊥,因为1AC =,60HCA ∠=o,所以2CH =,则SC ==,则R =故外接球的表面积为2452S R ππ==.故选:D.12.已知111a =,b =,11ln 10c =.则()A .a b c >>B .b c a>>C .c b a>>D .b a c>>【答案】B【分析】令()()ln 1f x x x =-+,()()1ln 111g x x x =+-++,利用导数可求得()(),f x g x在()0,1上的单调性,从而确定()ln 1x x >+,()1ln 111x x +>-+,x >,令110x =即可得到大小关系.【详解】令()()ln 1f x x x =-+,01x <<,则()11011xf x x x '=-=>++,()f x \在()0,1上单调递增,()()00f x f ∴>=,即()ln 1x x >+;令()()1ln 111g x x x =+-++,01x <<,则()()()22110111x g x x x x '=-=>+++,()g x ∴在()0,1上单调递增,()()00g x g ∴>=,即()1ln 111x x +>-+;又当01x <<x >,∴当01x <<()1ln 111x x x >>+>-+;则当110x =1111ln 101011>>>,即b c a >>.故选:B.第II 卷(非选择题)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.曲线()e e xxf x x =+在1x =处的切线方程为___________.【答案】10x y -+=【分析】求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,再用点斜式计算可得;【详解】解:因为()e e x x f x x =+,所以()1e 1112ef ⨯=+=,()()e 11exx f x -'=+,所以()()1e 11111ef -'=+=,所以切线方程为21y x -=-,即10x y -+=;故答案为:10x y -+=14.已知向量1,,()()1,a m b m ==- ,若(2)a b b -⊥,则b = ________.【答案】2【分析】首先求向量2a b -的坐标,再根据向量的数量积为0,求23m =,最后代入公式求模.【详解】2(23,,23)0)(a b m a b b m -=-⋅=-+= ,得23m =,所以2b == .故答案为:2.15.已知直线l 与椭圆22221x y a b+=()0a b >>相切于第一象限的点()00,P x y ,且直线l 与x 轴、y 轴分别交于点,A B ,当AOB (O 为坐标原点)的面积最小时,1260F PF ∠=(12,F F 是椭圆的两个焦点),则该椭圆的离心率是_________.【分析】先根据题意点()00,P x y 处的切线方程为:00221xx yy a b +=,进而得20,0a A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,200,b B y ⎛⎫⎪⎝⎭,故220012AOBa b Sx y =,再结合椭圆方程与基本不等式可得0021x yab≥,故AOBS ab ≥,当且仅当002x y a b ==时,AOB 的面积最小.再结合椭圆定义与余弦定理得22143b PF PF =,进而根据等面积法得12223F PF S bc ==,故2232b c =,进而得e =.【详解】解:根据题意结合椭圆性质得椭圆在点()00,P x y 处的切线方程为:00221xx yya b+=,由于直线与l 与x 轴、y 轴分别交于点,A B ,故20,0a A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,200,b B y ⎛⎫⎪⎝⎭,所以222200001212AOBa b a b x y Sx y =⋅⋅=,由于2200002221x y x y a b ab+=≥,所以0012x y ab ≥,所以222200001122AOBa b a b ab x y x y S⋅=⋅≥=,当且仅当002x y a b ==时,AOB 的面积最小.由于1260F PF ∠=,故在12F PF △中用余弦定理得:()2222212212121214343c PF PF PF PF PF PF PFPF a PF PF =+-=+-=-所以22143b PF PF =,所以12221114sin 60223F PF b SPF PF ==⋅⋅另一方面121201122222F PF S F F y c b bc ==⋅⋅所以232bc =,即:2232b c =,由于222b a c =-,所以2252a c=所以5e =.故答案为:516.已知函数f (x )=cos (ωx +φ)(ω>0,|φ|≤2π),x =-4π为f (x )的零点,x =4π为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在(18π,6π)上单调,则ω的最大值为______.【答案】5【分析】先根据4x π=-是()f x 的零点,4x π=是()y f x =图像的对称轴可转化为周期的关系,从而求得ω的取值范围,又根据所求值为最大值,所以从大到小对ω赋值验证找到适合的最大值即可.【详解】由题意可得4424k T T ππ⎛⎫--=+ ⎪⎝⎭,即21212=244k k T ππω++⋅=⋅,解得()=21,k k N ω++∈,又因为()f x 在186,ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调,所以12·618922T ππππω-=≤=,即9ω≤,因为要求ω的最大值,令=7ω,因为4x π=是()y f x =的对称轴,所以()74k k Z πϕπ+=∈,,又2πϕ≤,解得4πϕ=,所以此时()cos 74f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()f x 在3,2828ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,即()f x 在3,1828ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,在3286ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递增,故()f x 在186,ππ⎛⎫⎪⎝⎭不单调,同理,令=5ω,()cos 54f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()f x 在52020,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,因为51862020ππππ⎛⎫⎡⎤⊆ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,,,所以()f x 在186,ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,满足题意,所以ω的最大值为5.三、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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题:共60分17.2020年1月至2月由新型冠状病毒引起的肺炎病例陡然增多,为了严控疫情扩散,做好重点人群的预防工作,某地区共统计返乡人员100人,其中50岁及以上的共有40人.这100人中确诊的有10人,其中50岁以下的人占310.(1)试估计50岁及以上的返乡人员因感染新型冠状病毒而引起肺炎的概率;(2)请将下面的列联表补充完整,并依据0.05α=的独立性检验,分析确诊为新冠肺炎与年龄是否有关.附表及公式:α0.10.050.010.0050.001x α2.7063.8416.6357.87910.828()()()()()22n ad bc a b c d a c b d χ-=++++,其中n a b c d =+++.【答案】(1)740(2)列联表见解析,认为确诊为新冠肺炎与年龄有关【分析】(1)根据题意,可知50岁及以上的确诊人数为7人,又50岁以上的人数为40,根据古典概型,即可求出结果;(2)由题中的数据,可以直接得出表中的数据,再利用独立性检验公式,计算出2χ,可参考表中的数据可以直接判断..(1)解:因为100人中确诊的有10人,其中50岁以下的人占310,所以50岁以下的确诊人数为3,所以50岁及以上的确诊人数为7,因为50岁及以上的共有40人,所以50岁及以上的返乡人员因感染新型冠状病毒而引起肺炎的概率估计为740.(2)解:补充列联表如下:确诊为新冠肺炎(单位:人)未确诊为新冠肺炎(单位:人)合计50岁及以上7334050岁以下35760合计1090100零假设为0H :确诊为新冠肺炎与年龄无关.计算可得()220.05100757333254.167 3.841406010906x χ⨯⨯-⨯==≈>=⨯⨯⨯.依据0.05α=的独立性检验,推断0H 不成立,即认为确诊为新冠肺炎与年龄有关.18.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且59a =,864S =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足()11n n n b n a a *+=∈N ,求数列{}nb 的前n 项和nT .【答案】(1)21n a n =-(2)21n n T n =+【分析】(1)利用等差数列通项公式和求和公式可构造方程组求得1,a d ,进而得到n a ;(2)由(1)可得n b ,采用裂项相消法可求得n T .【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,则518149878642a a d S a d =+=⎧⎪⎨⨯=+=⎪⎩,解得:112a d =⎧⎨=⎩,()12121n a n n ∴=+-=-.(2)由(1)得:()()1111212122121n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,111111111111233557212122121n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫∴=-+-+-+⋅⋅⋅+-=⨯-= ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭.19.如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面PCD ⊥平面ABCD ,PCD 为等边三角形,112AB AD CD ===,90BAD ADC ∠=∠=︒,M 是棱上一点,且2CM MP = .(1)求证:AP ∥平面MBD ;(2)求二面角M -BD -C 的余弦值.【答案】(1)证明见解析【分析】(1(2)通过建立空间直角坐标,将空间的角度问题转化为空间的坐标运算问题即可得到答案.【详解】(1)连接AC ,记AC 与BD 的交点为H ,连接MH.由90BAD ADC ∠=∠=︒,得AB CD ∥,12AB AH CD HC ==,又12PM MC =,则AH PM HC MC =,∴AP MH ∥,又MH ⊂平面MBD ,PA ⊄平面MBD ,∴AP ∥平面MBD.(2)记O 为CD 的中点,连接PO ,BO.∵PCD 为等边三角形,∴PO CD ⊥,∵平面PCD ⊥平面ABCD ,平面PCD 平面ABCD =CD ,∴PO ⊥平面ABCD.以O 为原点,OB 为x 轴,OC 为y 轴,OP 为x 轴,建立空间直角坐标系,如下图,则()0,1,0D -,(P,10,3M ⎛ ⎝⎭,()1,0,0B ,()0,1,0C,11,3BM ⎛=- ⎝⎭,()1,1,0BD =-- .设平面BDM 的法向量(),,n x y z =,则1030n BM x y z n BD x y ⎧⋅=-+=⎪⎨⎪⋅=--=⎩,取x =1得1,n ⎛=- ⎝⎭,平面BCD 的一个法向量()0,0,1m =.设二面角M -BD -C 的平面角为θ,则cos m n m nθ⋅==⋅ .∴二面角M -BD -C20.已知抛物线2:2C y px =(其中6p >-F ,点M 、N 分别为抛物线C 上两个动点,满足以MN 为直径的圆过点F ,设点E 为MN 的中点,当MN EF ⊥时,点E的坐标为()3-.(1)求抛物线C 的方程;(2)直线MF 、NF 与抛物线的另一个交点分别为A 、B ,点P 、Q 分别为AM 、BN 的中点,证明:直线PQ 过定点.【答案】(1)24y x =(2)证明见解析【分析】(1)分析可知当点E 为MN 的中点时,FMN 为等腰直角三角形,求出点M 的横坐标,分析可得2M px MF +==,结合抛物线的定义可得出关于p 的等式,解出p 的值,即可得出抛物线C 的方程;(2)分析可知,直线MF 、NF 均不与x 轴重合,设直线MF 的方程为()10x my m =+≠,则直线NF 的方程为11x y m=-+,将直线MF 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可求得点P 的坐标,同理可得出点Q 的坐标,分21m =、21m ≠两种情况讨论,求出直线PQ 的方程,并化简,即可求得直线PQ 所过定点的坐标.【详解】(1)解:因为以MN 为直径的圆过点F ,则MF NF ⊥,当点E 为MN 的中点时,MN EF ⊥,则MF NF =,此时FMN 为等腰直角三角形,又点E 、F 在x 轴上,则MN x ⊥轴,所以3M E x x ==-,6p >-,32p ∴>-F 在E的右侧,所以32pEF =-+由抛物线的定义知2M p x MF +==,所以,33222p p -=-+,解得2p =,故抛物线C 的方程为24y x =.(2)证明:若直线MF 与x 轴重合,则直线MF 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意,同理可知,直线NF 与x 设直线MF 的方程为()10x my m =+≠,则直线NF 的方程为11x y m=-+,联立方程214x my y x=+⎧⎨=⎩得2440y my --=,216160m ∆=+>,设()11,M x y 、()22,A x y ,则124y y m +=,124y y =-,所以()221,2P m m +,同理可得2221,Q mm ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,当21m ≠时,()2222221211PQm m m k m m m +==-⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭,所以直线PQ 的方程为()222121m y x m m m =--+-,化简得()231m y x m =--,当3x =时,0y =,直线PQ 过定点()3,0.当21m =时,直线PQ 的方程为3x =,直线PQ 必过点()3,0,综上所述,所以直线PQ 过定点()3,0.21.已知函数()()212ln 11ax xf x x x +=+-+,R a ∈.(1)当2a =时,讨论函数()f x 的单调性;(2)若函数()()()1g x x f x =+在()0,∞+上不单调,求实数a 的取值范围.【答案】(1)函数()f x 在()10-,上单调递增,在()0,∞+上单调递减(2)()01,【分析】(1)当2a =时,确定函数解析式,求出定义域,利用导数求函数()f x 的单调性;(2)由()g x 的解析式求出导数,无法直接判断导函数的正负,构造新函数再求导,分类讨论()g x 的单调性,求出实数a 的取值范围.【详解】(1)当2a =时,函数()()()2ln 1ln 11x xf x x x x x +=+-=+-+,定义域为()+∞-1,,易知()1111x f x x x -'=-=++,令()0f x ¢>,得10x -<<,令()0f x '<,得0x >,所以函数()f x 在()10-,上单调递增,在()0,∞+上单调递减.(2)由题意知()()()211ln 12g x x x ax x =++--,则()()ln 1g x x ax '=+-,令()()ln 1x x h ax =+-,0x ≥,则()11h x a x '=-+.①当0a ≤时,()0h x '>,则()g x '在()0,∞+上单调递增,所以当0x >时,()()00g x g ''>=,所以()g x 在()0,∞+上单调递增,不符合题意.②当1a ≥时,()1101h x a a x '=-<-≤+,则()g x '在()0,∞+上单调递减,所以当0x >时,()()00g x g ''<=,所以()g x 在()0,∞+上单调递减,不符合题意.③当01a <<时,由()101h x a x '=-=+,得110x a=->,当10,1x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0h x '>,()h x 在10,1a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,当11,x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时,()0h x '<,()h x 在11,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递减.易知ln 1≤-x x ,当且仅当x =1时取等号,则当0x >时,1≤,即)ln 21x ≤.所以当x >0时,()()212h x ax a x <--<-+-.取241t a =-,则11t a >-,且()20h t <-=.又()1100h h a ⎛⎫->= ⎪⎝⎭,所以存在011,x t a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,使得()00h x =,所以当()00x x ∈,时,()0h x >,即()0g x '>,当()0,x x ∈+∞时,()0h x <,即()0g x '<,所以()g x 在()00x ,上单调递增,在()0,x +∞上单调递减,故函数()g x 在区间()0,∞+上不单调,符合题意.综上,实数a 的取值范围为()0,1.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xoy 中,直线l 的参数方程为{15x ty t =+=+(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为23=2+cos2ρθ.(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)求C 的上的动点到l 的距离的取值范围.【答案】(1)40x y -+=,22+=13yx(2)【分析】(1)对于直线l ,消去参数t 即可求解,对于曲线C ,根据222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==即可求解;(2)先将曲线C 化为参数方程,再根据点到直线的距离公式即可求解.【详解】(1) 直线l 的参数方程为{15x ty t =+=+(t 为参数),消去参数t 得直线l 的普通方程为40x y -+=,曲线C 的极坐标方程为23=2+cos2ρθ,即222+cos2=3ρρθ,即22222+(cos sin )=3ρρθθ-,222222+cos sin =3ρρθρθ-,又222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+== ,∴曲线C 的直角坐标方程22222(+)+=3x y x y -,即22+=13y x .(2) 曲线C 的直角坐标方程为:22+=13yx ∴曲线C的参数方程为{x y αα=(α为参数),设曲线C上的动点(cos )M αα,则曲线C 上的动点M 到直线l的距离d[]2sin )2,26πα-∈- (,∴曲线C 上的动点到直线l=,故曲线C 上的动点到直线l距离取值范围为:.[选修4-5:不等式选讲]23.已知:()1f x x x m =+--,0m >.(1)若2m =,求不等式()2f x >的解集;(2)()()g x f x x m =--,若()g x 的图象与x 轴围成的三角形面积不大于54,求m 的取值范围.【答案】(1)3,2∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭;(2)(]0,8.【分析】(1)利用零点分段法求解出绝对值不等式;(2)先求出()21,312,121,1x m x mg x x m x m x m x -++>⎧⎪=+--≤≤⎨⎪--<-⎩,由()0g x =,解得:122121,3m x m x -=+=,则()21444133m x x m ---==+,由函数单调性得到()()max 1g x g m m ==+,根据函数图象与x 轴围成的三角形面积不大于54,列出方程,求出m 的取值范围.【详解】(1)当2m =时,()3,21221,123,1x f x x x x x x >⎧⎪=+--=--≤≤⎨⎪-<-⎩,当2x >时,()32f x =>成立;当12x -≤≤时,()212f x x =->,则322x <≤;当1x <-时,()32f x =-<不合题意,综上,()2f x >的解集为3,2∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭;(2)因为0m >,所以()21,12312,121,1x m x mg x x x m x m x m x m x -++>⎧⎪=+--=+--≤≤⎨⎪--<-⎩,由()0g x =,解得:122121,3m x m x -=+=,则()21444133m x x m ---==+,当1x <-时,()g x 单调递增,当1x m -≤≤时,()g x 单调递增,当x >m 时,()g x 单调递减,所以当x m =时,()g x 取得最大值,()()max 1g x g m m ==+,∴图象与x 轴围成的三角形面积为()()221421154233S m m =⨯+=+≤,解得:108m -≤≤,又0m >,则08m <≤,∴m 的取值范围是(]0,8.。
2021年全国卷Ⅰ高考理科数学模拟试题8学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、选择题(共12题,每题5分,共60分)1.如图,直线x=t与函数f(x)=log3x和g(x)=log3x-1的图象分别交于点A,B,若函数y=f(x)的图象上存在一点C,使得△ABC为等边三角形,则t的值为A.√3+22B.3√3+32C.3√3+34D.3√3+32.已知复数z满足1-4z3z-2=i,其中i是虚数单位,则|z|=A.15B.√55C.√5D.53.函数f(x)=1+x2+tanxx的部分图象大致为A.B.C.D.4.若集合A={-3,-1,1,3},B={x|x2-x-6≤0},则A∩B=A.{-3,-1,1}B.{-1,1,3}C.{-3}D.{3}5.函数f(x)=2lnx+2x−5的零点个数为A.1B.2C.0D.36.从3双不同的鞋子中任取3只,则这3只鞋子中有2只可以配成一双的概率是A.25B.12C.35D.237.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题中正确的是A.若α⊥β,m⊥α,则m//βB.若m//α,n⊂α ,则m//nC.若α∩β=m,n//α,n//β,则m//nD.若α⊥β,且α∩β=m,点A∈α,直线AB⊥m,则AB⊥β8.执行如图所示的程序框图,若输入n的值是10,则输出S的值为A.-9B.-1C.10D.209.已知{a n }是等差数列,a 1=9,S 5=S 9,那么使其前n 项和S n 最大的n 是A.6B.7C.C.8D.910.椭圆x 2a 2+y 23=1(a >0)与双曲线x 24−y 22=1有相同的焦点坐标,则a =A.3B.√3C.5D.√511.正三角形ABC 的内切圆圆心为Q ,点P 为圆Q 上任意一点.若QP⃗⃗⃗⃗⃗ =m QC ⃗⃗⃗⃗⃗ +n QA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则m +n 的取值范围是A.[-1,1]B.[-12,12]C.[-√22,√22] D.[-√2,√2]12.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =3,C =2B ,则△ABC 外接圆的面积为A.277πB.547πC.817πD.1087π第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题(共4题,每题5分,共20分)13.已知函数f (x )=√x +√x在区间(0,+∞)上有最小值4,则实数k = .14.某展室有9个展台,现有3件展品需要展出,要求每件展品独自占用1个展台, 3件展品所选用的展台既不在两端又不相邻,且3件展品所选用的展台之间的间隔不超过2个展台,则不同的展出方法有 种.15.如图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AB ∥CD ,AD =CD =√102,AB =√10,PA =√6,DA ⊥AB ,点Q 在PB 上,且满足PQ ∶QB =1∶3,则直线CQ 与平面PAC 所成角的正弦值为 .16.已知双曲线x 2a2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线3x-4y-5=0垂直,则双曲线的离心率为 .三、解答题(共7题,共70分)17.(本题12分)(本题满分14分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知A =π4,b 2-a 2=12c 2.(Ⅰ)求tan C 的值;(Ⅱ)若△ABC 的面积为3,求b 的值.18.(本题12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,AB =PC =√2AD ,∠ADC =45°,点P 在底面ABCD 上的射影恰好为CD 的中点E ,点F 为AD 的中点.(1)证明:平面PAD ⊥平面PEF ;(2)求直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值.19.(本题12分)为了了解完成某类工程的时间,某公司随机选取了10个完成这类工程的时间,得到如下数据(单位:天):17,23,19,21,22,21,19,17,22,19.(1)若这10个数据的平均数为μ、标准差为σ,把工期落在(μ-σ,μ+σ]内的称为标准工期,用样本的频率估计概率,求该类工程在标准工期内完成的概率;(2)现从工期大于20天的工程中随机抽取2个做调查,求抽取的2个工程工期不相同的概率.20.(本题12分)已知椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√22,且椭圆C 过点(√3,−√22),过点(1,0)做两条相互垂直的直线分别与椭圆C 交于P,Q,M,N 四点. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若MS ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =SN ⃗⃗⃗⃗⃗ ,PT ⃗⃗⃗⃗⃗ =TQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,探究:直线ST 是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.21.(本题12分)(本题满分15分)已知函数f (x )=e x -cos x ,f '(x )为f (x )的导函数. (1)求函数g (x )=f '(x )-2x 的最小值;(2)若对任意x ∈R ,xf (x )≥x 3+ax 2恒成立,求a 的取值范围.请考生在第 22、23 三题中任选二道做答,注意:只能做所选定的题目。
2023-2024学年全国乙卷高考数学(文)押题模拟试题第Ⅰ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,只有一个选,每一卦由三根线组成(表示一根阳线,表示一根阴线)任取两卦,这两卦的六根线中恰有5根阳线和根阴线的概率为()A .13B .3288.已知函数()log a y x b =+(a ,b 确的是()A .0.5a =,2b =C .0.5a =,0.5b =9.函数()(21e f x -=.....在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑.在鳖臑BCD ,BC CD ⊥,且AB ,则鳖臑A BCD -外接球的表面积为(19π3B .12πD .第Ⅱ卷三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每),0到直线:4310l x y ++=12为C 的焦点,如果线段1,12,2的长度构成计分.||||12⋅=,求OA OBθ.23.[选修4-5:不等式选讲](10分)答案解析所以,当()00,x x ∈时,()0h x '<,()h x 单调递减,当()0,x x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增,所以,只需()()()()000000000min e ln e 1ln 0x xh x h x x a x x x x x ==-+=--≥即可;所以,001ln 0x x --≥,001ln x x ≥+,因为00e xx a -=,所以00ln ln x a x =-,所以00ln ln 1ln e x x a ==+≤,解得0e a <≤,所以,(]0,e a ∈,综上,实数a 的取值范围为[]0,e ……………………………………………12分(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.则a 的取值范围为3a ≤.……………………………………………10分。
试卷类型:A2024年普通高等学校招生全国统一考试 押题密卷2数学 新高考I 卷注意事项:1. 答题前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、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 铅笔把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,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.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A ={3,2a },B ={a ,b },若A ∩B ={2},则A ∪B =A .{1,2,3}B .{2,3,4}C .{1,2,4}D .{2,3,5}2. 设复数z 的共轭复数为 z ,则下列一定为纯虚数的是A .z +zB .z -zC .z ·zD .zz̅3. 设α,β是两个不同平面,直线m ⊂α,直线n ⊂β,则A .m ⊥β是m ⊥n 的充分条件B .m //n 是α//β的必要条件C .m ⊥β是m ⊥n 的必要条件D .m ⊥n 是α⊥β的必要条件4. 已知随机变量ξi 的分布列如表所示(i =1,2).若0<p 1<12<p 2<23,则A .E (ξ1)<E (ξ2),D (ξ1)<D (ξ2)B .E (ξ1)<E (ξ2),D (ξ1)>D (ξ2)C .E (ξ1)>E (ξ2),D (ξ1)<D (ξ2)D .E (ξ1)>E (ξ2),D (ξ1)>D (ξ2)5. 已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则A .tan θ2<cot θ2B .tan θ2>cot θ2C .sin θ2<cos θ2D .sin θ2>cos θ26. 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且对于任意n ∈N *,都有a n a n +1<0,a n S n 恒为定值c(c >0),则A .|a 2|<|a 3|<|a 4|B .|a 3|<|a 2|<|a 4|C .|a 3|<|a 4|<|a 2|D .|a 4|<|a 3|<|a 2|7. 设非负实数x ,y ,2x =3y ,则A .2x =3yB .2x >3yC .2x <3yD .无法比较2x 与3y 的大小8. 已知F 1,F 2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 1|<|PF 2|,PF 1的垂直平分线经过点F 2,若椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,则 e 12-2e 2的最小值是 A .2 B .-2 C .6D .-6二、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. 掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,根据这5次的统计结果,下列选项中有可能出现点数1的是 A .中位数:3,众数:2 B .平均数:4,中位数:5 C .极差:4,平均数:2D .平均数:4,众数:510.已知函数f (x )=x 4-x 2+x -1,则A .f(x)有两个零点B .f(x)有唯一极值C .过坐标原点可作曲线y =f (x )的一条切线D .曲线y =f (x )上存在三条互相平行的切线11.如图,与圆柱底面成60°的平面α截此圆柱,其截面图形为椭圆.已知该圆柱底面半径为2,则 A .椭圆的离心率为√32B .椭圆的长轴长为 8√33C .椭圆的面积为32πD .椭圆内接三角形面积的最大值为 6√3三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.在△ABC 中,C ≠π2,若cos A =sin B ,则A 的取值范围是_________.13.已知a ,b ,c 成等差数列,点P (-1,0)到直线l :ax +by +c =0的距离为 2√2 ,则直线l 的倾斜角是_________.14.设点P 是边长为2的正△ABC 的三边上的动点,则 P A ⃗⃗⃗⃗ ·(PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PC⃗⃗⃗⃗⃗ )的取值范围是_________.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.(满分13分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =6,b +12cos B =2c . (1)求A 的大小;(2)请在下列三个条件中选择一个作为已知条件,使△ABC 存在,并解决问题: M 为△ABC 内一点,AM 的延长线交BC 于点D ,求△ABC 的面积.①M 为△ABC 的外心,AM =4; ②M 为△ABC 的垂心,MD =√3 ; ③M 为△ABC 的内心,AD =3√3 .16.(满分15分)图形的被覆盖率是指,图形被覆盖部分的面积与图形的原面积之比.通常用字母C 表示.如图所示,边长为1的正三角形被n (n ∈N *)层半径相等的圆覆盖,最下面一层与正三角形底边均相切,每一层相邻两圆外切,层与层相邻的圆相外切,且每一层两侧的圆与正三角形两边相切.记覆盖的等圆层数为n 时,等圆的半径为a n .图中已给出n 等于1,2,10时的覆盖情形.(1)写出a 1,a 2的值,并求数列{a n }的通项公式;(2)证明:此正三角形的被覆盖率低于91%.(参考数据:π≈3.14,√3≈1.73)17.(满分15分)设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.(1)求概率P(ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E(ξ).18.(满分17分)如图,已知抛物线E:y2=x与圆M:(x-4)2+y2=r2(r>0)相交于A、B、C、D四个点.(1)求r的取值范围;(2)当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标.19.(满分17分)已知函数f(x)=(x-a)(e x-a),a≥0.(1)当a=0时,讨论f(x)的单调性;(2)证明:f(x)有唯一极小值点x0,并求f(x0)的最大值.2024年普通高等学校招生全国统一考试 押题密卷2数学 参考答案单项选择题 1.A 2.B 3.A 4.D 5.B6.C7.C8.B多项选择题 9.BCD对于A ,中位数是3,则这5个数从小到大排列后,第3个数是3,第1、2个数是2才能使众数为2,故第1个数不是1,故A 不正确,对于B ,有可能出现点数1,例如1,2,5,6,6; 对于C ,有可能出现点数1,例如1,1,1,2,5; 对于D ,有可能出现点数1,例如1,4,5,5,5; 故选BCD.10.ACD对于A ,()32()(1)1f x x x x =−++,对于函数322()1,()32g x x x g x x x +=′=++, 令gg ′(xx )<0⇒−23<xx <0,令gg ′(xx )>0⇒xx <−23或xx >0,所以函数gg (xx )在(−23,0)上单调递减,在(−∞,−23)和(0,+∞)上单调递增,则函数gg (xx )在xx =−23,xx =0处分别取极大值和极小值, 由gg (0)>0,知gg (xx )只有一个零点,所以ff (xx )有两个零点,故A 正确;对于B ,假设B 成立,设切点坐标为�xx 0,ff (xx 0)�,切线方程为()()342000004211y xx x x x x x =−+−+−+−,即()34200042131y xx x x x =−+−+−,∴4200310x x −+−=,但显然4200310x x −+−<,故B 错误; 对于C ,32()421,()122f x x x f x x ′=′+′=−−, 令ff ″(xx )<0⇒−√66√6,令ff ″(xx )>0⇒xx <−√66或xx >√66,所以函数()f x ′在(上单调递减,在(−∞,−√66)和(√66,+∞)上单调递增,∴函数()f x ′在x =处分别取到极大值和极小值,由0f >′知()f x ′只有一个零点,ff (xx )有一个极值点,故C 正确; 对于D ,若D 正确,则存在实数m 使得3()421f x x x m ′=−+=有三个不同的根, 即函数yy =4xx 3−2xx +1mm 3个交点,由选项C 可知,,m f f∈ ′′,故D 正确.故选ACD. 11.AD对于A ,bb =rr =2,aa =rrcccccc 60°=2124,所以cc =√aa 2−bb 2=√16−4=2√3,所以离心率ee =ccaa =2√34=√32,所以A 正确;对于B ,长轴长2248a =×=,所以B 不正确;对于C ,椭圆的面积SS =ππaabb =2×4ππ=8ππ,所以C 不正确; 对于D ,椭圆方程为xx 2aa 2+yy 2bb 2=1,椭圆内接三角形一个顶点在长轴左顶点,另两点在直线xx =mm (mm >0)上,此时另两点的距离为:2bb �1−mm 2aa2,三角形的面积为:12(aa +mm )⋅2bb �1−mm 2aa 2=bb ⋅�(aa +mm )(aa +mm )�1−mm aa ��1−mm aa�=aabb √3⋅��1+mmaa��1+mm aa ��3−3mm aa ��1+mm aa � ≤aabb √3��1+mm aa +1+mm aa +3−3mm aa +1+mm aa 4�4=aabb√3×94=3√3bbcc4 当且仅当1+mm aa=3−3mm aa,即mm =aa2时,取等号.∴SS3√3aabb 43√3×4×24√3△mmaaxx,所以D 正确,故选AD . 填空题 12.�0,ππ4�因为ssss ss BB >0,ccccss AA =ssss ss BB ,所以ccccss AA >0,所以AA <ππ2. 若BB <ππ2,由ccccss AA =ssss ss BB ,可得ssss ss (ππ2−AA )=ssss ss BB ,由正弦函数在(0,ππ2)的单调性可得,BB =ππ2−AA ,则CC =ππ2,原题设不成立; 若π2B >,同理可得BB =AA +ππ2,由AA +BB <ππ,解得π(0,)4A ∈.故答案为(0,ππ4).13.ππ4∵a ,bb ,cc 成等差数列,2b a ∴=+,即cc =2bb −aa ,点PP (−1,0)到直线ll :aaxx +bbyy +cc =0,=,两边平方化简可得(aa +bb )2=0,即bb =−aa ,则直线ll 的斜率为1ab−=,故直线的倾斜角是ππ4,故答案为ππ4.14.�−98,2�根据题意,以AABB 中点为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标: 正三角形AABBCC 的边长为2,则AA (−1,0),BB (1,0),CC�0,√3�,点PP 是AABBCC 三边上的动点,�����⃗=(−1−tt,0),PPBB�����⃗=(1−tt,0),PPCC�����⃗=�−tt,√3�则PPAA�����⃗⋅�PPBB�����⃗+PPCC�����⃗�所PPAA=(−1−tt,0)⋅�(1−tt,0)+�−tt,√3��=(−1−tt)⋅(1−2tt)=2�tt+14�2−98,(−1≤tt≤1)所以当tt=−14时取得最小值为−98;当tt=1时取得最大值为2. ②,当PP在线段CCBB上时,直线CCBB的方程为yy=−√3xx+√3,设PP�mm,−√3mm+√3�,(0≤mm≤1),�����⃗=�−1−mm,√3mm−√3�,PPBB�����⃗=�1−mm,√3mm−√3�,PPCC�����⃗=�−mm,√3mm�,则PPAA�����⃗⋅�PPBB�����⃗+PPCC�����⃗�所PPAA=�−1−mm,√3mm−√3�⋅��1−mm,√3mm−√3�+�−mm,√3mm��=�−1−mm,√3mm−√3�⋅�1−2mm,2√3mm−√3�=8�mm−12�2,(0≤mm≤1)所以当mm=12时取得最小值为0;当mm=1或mm=0时取得最大值为2. ③,当PP在线段AACC上时,直线AACC的方程为yy=√3xx+√3,设PP�ss,√3ss+√3�,(−1≤ss≤0),�����⃗=�−1−ss,−√3ss−√3�,PPBB�����⃗=�1−ss,−√3ss−√3�,PPCC�����⃗=�−ss,−√3ss�,则PPAA�����⃗⋅�PPBB�����⃗+PPCC�����⃗�,所PPAA=�−1−ss,−√3ss−√3�⋅��1−ss,−√3ss−√3�+�−ss,−√3ss��,=�−1−ss,−√3ss−√3�⋅�1−2ss,−2√3ss−√3�,=8�ss+58�2−98,(−1≤ss≤0),所以当ss=−58时取得最小值为−98;当ss=0时取得最大值为2.�����⃗⋅�PPBB�����⃗+PPCC�����⃗�的取值范围为�−98,2�,综上可知,PPAA解答题15.(1)在△AABBCC 中,由余弦定理得ccccss BB =aa 2+cc 2−bb 22aacc,又因为aa =6,12cos 2b B c +=, 所以2221222a c b b c ac+−+⋅=,整理得2236b c bc +−=.在△AABBCC 中,由余弦定理得22362cos b c bc A +−=,所以bbcc =2bbcc ccccss AA , 即ccccss AA =12又因为AA ∈(0,ππ),所以AA =ππ3.(2)选①,设△AABBCC 的外接圆半径为R ,则在△AABBCC 中,由正弦定理得62sin sin 3BCR A π===,即R =因为MM 为外心,所以AAMM =2√3,与AAMM =4盾,故不能选①. 选②,因为MM 为△AABBCC 的垂心,所以222BMDMBD ACB ACB πππ∠=−∠=−−∠=∠, 又MMMM =√3,所以在△MMBBMM中,tan BD MD BMD ACB =⋅∠=∠,同理可得CDABC =∠,又因为6BD CD +=6ABC ACB ∠∠=,即tan tan ABC ACB ∠+∠又因为在△AABBCC中,tan()tan ABC ACB BAC ∠+∠=−∠=所以tan tan 1tan tan ABC ACBABC ACB∠+∠=−∠∠tan tan 3ABC ACB ∠∠=,故ttaass ∠AABBCC ,tan ACB ∠为方程xx 2−2√3xx +3=0两根,即tan tan ABC ACB ∠=∠因为∠AABBCC ,∠AACCBB ∈(0,ππ),所以3ABC ACB π∠=∠=,所以△AABBCC 为等边三角形, 所以SS △AAAAAA =12×62×√32=9√3.选③,因为MM 为△AABBCC 的内心,所以∠BBAAMM =∠CCAAMM =12∠BBAACC =ππ6, 由SS △AAAAAA =SS △AAAAAA +SS △AAAAAA , 得111sin sin sin 232626bc c AD b ADπππ=⋅+⋅, 因为AAMM =3√3,所以1()2b c =+,即3bc b c +=,由(1)可得2236b c bc +−=,即(bb +cc )2−3bbcc =36,所以2()33609bc bc −−=, 即(9)409bc bc+−=, 又因为bbcc >0,所以bbcc =36,所以SS ΔΔAAAAAA =12bbcc ssss ss ππ3=12×36×√32=9√3.16.(1)由题意得,1a =,2a =当覆盖的等圆有ss 层时,最下面一层的圆有ss 个,相邻两圆的圆心距为2aa nn ,最左边与最右边的两圆的圆心距为()21n n a −.又最左边与最右边的两圆的圆心在三角形底边上投影与底边最近顶点距离之和为n ,则()211n n n a −+=,∴n a =.(2)证明:被覆盖面积()211π2n n n S a +==2S =.被覆盖率120.9050.91S C S =<≈<, ∴对任意的层数ss ,此正三角形的被覆盖率CC 低于91%.17.(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共有8C 32对相交棱,因此P(ξ=0)=232128C C =8×366=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或√2,其中距离为√2的共有6对,故P(ξ=√2)=2126C =111, 于是P(ξ=1)=1-P(ξ=0)-P(ξ=√2)=1-411-111=611, 所以随机变量ξ的分布列是 ξ1√2P(ξ)411611111因此E(ξ)=1×611+√2×111=6+√211.18.(1)联立方程组与,可得,所以方程由两个不等式正根由此得到解得,所以r的范围为(2)不妨设E与M的四个交点坐标分别为设直线AC,BD的方程分别为,解得点p的坐标为设t=,由t=及(1)可知由于四边形ABCD为等腰梯形,因而其面积将代入上式,并令,得求导数,令,解得当时,,当,;当时,当且仅当时,由最大值,即四边形ABCD的面积最大,故所求的点P的坐标为()19.(1)当aa=0时,()e x=,f x x则ff′xx,令ff ′(xx )=0,得xx =−1, 则ff (xx )在(−∞,−1)上单调递减,在(−1,+∞)上单调递增.(2)由ff (xx )=(xx −aa )(ee xx −aa ),得()f x ′=e ()e (1)e x x x a x a x a a −+−=−+−, 令()(1)e x G x x a a =−+−,得()G x ′=(2)e x x a −+. 令()0G x ′=,则xx =aa −2, 所以()f x ′在(−∞,aa −2)上单调递减,在(aa −2,+∞)上单调递增, 易知()e a f a a ′=−,设函数()e x H x x =−, 令()e 10x H x ′−,可得xx =0,则()e x H x x =−在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增, 又HH (0)=1>0,故()e 0x H x x =−>在RR 上恒成立,故()e 0a f a a ′=−>,又2(2)e 0a f a a −′−=−−<, 所以存在0(2,)x a a ∈−,使得()00f x ′=. 又当(,2)x a ∈−∞−时,易知()0f x ′<,故ff (xx )有且仅有一个极小值点xx 0.因为()00f x ′=,所以()0001e 0e 1x x x a +≥+,即xx 0≥−1, 则ff (xx 0)=�xx 0−(xx 0+1)ee xx 0ee xx 0+1��ee xx 0−(xx 0+1)ee xx 0ee xx 0+1�=−ee xx 0(ee xx 0−xx 0)2(ee xx 0+1)2设()()22e e ()e 1x x x x g x −=−+,求导得()g x ′=()()23e e e (1)e 2e 1x x x x x x x x −++−− −+. 设2()e (1)e 2x x h x x x =++−−,求导得2()2e (2)e 1x x h x x ′=++−,注意到ℎ′(xx )在[−1,+∞)上单调递增,且�ℎ′(−1)=2ee −2+ee −1−1<0ℎ′(0)=3>0, 所以存在cc ∈(−1,0),使得()0h c ′=,从而()h x 在(−1,cc )上单调递减,在(,)c +∞上单调递增, 又(0)0h =,2(1)e 10h −−=−<,ee xx −xx >0,所以当−1≤xx <0时,gg′(xx )>0;当xx >0时,()0g x ′<. 所以gg (xx )在(−1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,则()01(0)4f x g ≤=−, 即ff (xx 0)的最大值为−14.。
2020年高考全国卷文科数学模拟试卷(1)时间:120分钟分值:150分注意事项:1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,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。
写在试卷上无效。
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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,,则=()A. B. C. D.2.已知是虚数单位,则()A. B. C. D.3.如图,在边长为的正方形内随机投掷个点,若曲线的方程为,,则落入阴影部分的点的个数估计值为()A. B. C. D.4.关于函数的下列结论,错误的是()A. 图像关于对称B. 最小值为C. 图像关于点对称D. 在上单调递减5.运行如图所示框图的相应程序,若输入的值分别为和则输出的值是()A. B. C. D.6.已知,若,则()A. B. C. D.7.某几何体的三视图如图,则它的外接球的表面积为()A. B. C. D.8.函数,的值域是()A. B. C. D.9.已知实数,满足线性约束条件,则的最小值为()A. B. C. D.10.双曲线的两条渐近线分别为,,为其一个焦点,若关于的对称点在上,则双曲线的渐近线方程为()A. B. C. D.11.不等式,恒成立,则的最小值为()A. B. C. D.12.过椭圆的左焦点的直线过的上端点,且与椭圆相交于点,若,则的离心率为( )A.B.C.D.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分. 13.已知向量,,且,则实数_____.14.已知直线与圆相切于点,则直线的方程为_____. 15.在正项等比数列中则_____.16.用表示三个数中的最大值,则函数在上的最小值为_____.三、解答题:共70分。
第1页(共4页) 高考模拟数学试题(全国新课标卷) 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.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.i为虚数单位,复数ii13= A.i2 B.i2 C.2i D.2i 2.等边三角形ABC的边长为1, 如果,,,BCaCAbABcuuurruuurruuurr那么abbccarrrrrr等于 A.32 B.32 C.12 D.12
3.已知集合}4|4||{2xxZxA, }8121|{yNyB, 记Acard为集合A的元素 个数, 则下列说法不正确...的是
A.5cardA B.3cardB C.2)card(BA D.5)card(BA 4.一个体积为123的正三棱柱的三视图如图所示, 则该三棱柱的侧视图的面积为 A.63 B.8 C.83 D.12
5.过抛物线24yx的焦点作直线交抛物线于点1122,,,PxyQxy两点, 若126xx, 则PQ中点M到抛物线准线的距离为
A.5 B.4 C.3 D.2 6.下列说法正确的是 A.互斥事件一定是对立事件, 对立事件不一定是互斥事件 B.互斥事件不一定是对立事件, 对立事件一定是互斥事件 C.事件A、B中至少有一个发生的概率一定比A、B中恰有一个发生的概率大 D.事件A、B同时发生的概率一定比A、B中恰有一个发生的概率小 7.如图是秦九韶算法的一个程序框图, 则输出的S为 A.1030020(())axaxaax的值 B.3020100(())axaxaax的值 C.0010230(())axaxaax的值 D.2000310(())axaxaax的值
输入开始01230,,,,aaaax33,kSa
输出S结束
0k
0kSaSx1kk否
是 第2页(共4页)
8.若(9x-13x)n(n∈N*)的展开式的第3项的二项式系数为36, 则其展开式中的常数项为 A.252 B.-252 C.84 D.-84
9.若S1=121xdx, S2=12(lnx+1)dx, S3=12xdx, 则S1, S2, S3的大小关系为 A.S1<S2<S3 B.S2<S1<S3 C.S1<S3<S2 D.S3<S1<S2 10.在平面直角坐标系中,双曲线221124xy的右焦点为F,一条过原点O且倾斜角为锐角的
直线l与双曲线C交于A,B两点。若△FAB的面识为83, 则直线l的斜率为 A.13132 B.21 C.41 D.77 11.已知三个正数a, b, c满足acba3, 225)(3bcaab, 则以下四个命题正确的是 p1:对任意满足条件的a、b、c, 均有b≤c; p2:存在一组实数a、b、c, 使得b>c; p3:对任意满足条件的a、b、c, 均有6b≤4a+c; p4:存在一组实数a、b、c, 使得6b>4a+c. A.p1, p3 B.p1, p4 C.p2, p3 D.p2, p4
12.四次多项式)(xf的四个实根构成公差为2的等差数列, 则()fx的所有根中最大根与最小根之差是 A.2 B.23 C.4 D.52 第3页(共4页)
第Ⅱ卷 本卷包括必考题和选考题两部分, 第13题-21题为必考题, 每个试题考生都必须作答, 第22题-24题为选考题, 考生根据要求作答. 二、填空题:本大题包括4小题, 每小题5分. 13.某种产品的广告费支出x与销售额y之间有如下对应数据(单位:百万元). x 2 4 5 6 8 y 30 40 60 t 70 根据上表提供的数据, 求出y关于x的线性回归方程为y^=6.5x+17.5, 则表中t的值为 .
14.已知函数y=sinωx(ω>0)在区间[0, π2]上为增函数, 且图象关于点(3π, 0)对称, 则ω的取值集合为 . 15.已知球的直径SC=4, A, B是该球球面上的两点, AB=2, ∠ASC=∠BSC=45°, 则棱锥S-ABC的体积为 . 16.等比数列{an}中, 首项a1=2, 公比q=3, an+an+1+…+am=720(m, n∈N*, m>n), 则m+n= . 三、解答题: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) 在ABC中,角A,B,C对应的边分别为a,b,c,证明: (1)coscosbCcBa;
(2)22sincoscos2CABabc.
18.(本小题满分12分) 直三棱柱111CBAABC的所有棱长都为2, D为CC1中点. (1)求证:直线BDAAB11平面;
(2)求二面角BDAA1的大小正弦值;
19.(本小题满分12分) 对某交通要道以往的日车流量(单位:万辆)进行统计, 得到如下记录: 日车流量x 50x
105x 1510x 2015x 2520x 25x 第4页(共4页)
频率 0.05 0.25 0.35 0.25 0.10 0 将日车流量落入各组的频率视为概率, 并假设每天的车流量相互独立. (1)求在未来连续3天里, 有连续2天的日车流量都不低于10万辆且另1天的日车流量 低于5万辆的概率; (2)用X表示在未来3天时间里日车流量不低于10万辆的天数, 求X的分布列和数学期望.
20.(本小题满分12分) 已知椭圆C:)0(12222babyax的焦距为2且过点)23,1(. (1)求椭圆C的标准方程; (2)若椭圆C的内接平行四边形的一组对边分别过椭圆的焦点12,FF, 求该平行四边形面积的最大值.
21.(本小题满分12分) 设函数xcbxaxxfln)(2, (其中cba,,为实常数)
(1)当1,0cb时, 讨论)(xf的单调区间; (2)曲线)(xfy(其中0a)在点))1(f1(,处的切线方程为33xy, (ⅰ)若函数)(xf无极值点且)('xf存在零点, 求cba,,的值; (ⅱ)若函数)(xf有两个极值点, 证明)(xf的极小值小于43-.
请考生在22、23、24三题中任选一题做答, 如果多做, 则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲. 如图AB是圆O的一条弦, 过点A作圆的切线AD, 作BCAC, 与该圆交于点D, 若23AC, 2CD.
(1)求圆O的半径; (2)若点E为AB中点, 求证,,OED三点共线.
23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程选讲. 在直角坐标系xOy中, 曲线1C的参数方程为22cos()sin2xy是参数, 以原点O为极点, x轴正半轴为极轴建立极坐标系, 曲线2C的极坐标方程为 第5页(共4页)
1sincos.
(1)求曲线1C的普通方程和曲线2C的直角坐标方程; (2)求曲线1C上的任意一点P到曲线2C的最小距离, 并求出此时点P的坐标.
24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲. 设函数()|2|fxxaa. (1) 若不等式()6fx≤的解集为{|23}xx≤≤, 求实数a的值;
(2) 在(1)条件下, 若存在实数n, 使得()()fnmfn≤恒成立, 求实数m的取值范围.
高考模拟数学试题(全国新课标卷)参考答案 一、选择题:本大题包括12小题, 每小题5分。 1-12 BDAA BBCC ABCD 二、填空题:
13. 50 14.{13, 23, 1} 15. 433 16.9 三、解答题: 17.证法一:(余弦定理法)
(1)22222222coscos222abcacbabCcBbcaabaca
(2)222222223223222coscos2222()2acbbcaABacbcabababacaabbcbababcabcababc
222222212sin1cos2222acbCCababcaccccabc
, 所以等式成立
证法二:(正弦定理法) (1)在ABC中由正弦定理得 2sin,2sinbRBcRC, 所以
coscos2sincos2sincos2sin()2sinbCcBRBCRCBRBCRAa
(2)由(1)知coscosbCcBa, 同理有 coscosaCcAb
所以coscoscoscosbCcBaCcAab 即 2(coscos)()(1cos)()2sin2CcBAabCab