【好题】数学高考模拟试卷(及答案)
【高三上数学】浙江省宁波市2024届高三上学期高考模拟考试数学试题(解析版)
浙江省宁波市2024届高三上学期高考模拟考试数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知12i,1i z a z b =−=+(,R a b ∈,i 为虚数单位),若12z z ⋅是实数,则( ) A .10ab −= B .10ab += C .0a b −= D .0a b +=【答案】A 【分析】根据复数乘法及复数的虚部为0计算即可.【详解】因为12(i)(1i)=()(1)i z z a b a b ab =−++−⋅+是实数, 所以10ab −=, 故选:A2.设集合R U =,集合()22{|20},{|log 1}M x x x N x y x =−≥==−,则{|2}x x <=( )A .M N ⋃B .()UN MC .U ()M ND .()UMN【答案】B【分析】化简集合,M N ,根据集合的交集、并集、补集求解.【详解】因为()22{|20}(,0][2,),{|log 1}(,1)M x x x N x y x =−≥=−∞+∞==−=−∞,所以(,1)[2,)M N ⋃=−∞+∞,()U(,1)(0,2)(,2){|2}Nx x M −∞==−∞=<,U 1(,0)][2,)(()[,)[]10,,MN −∞+∞=+∞=+∞∞−,因为(,0]M N =−∞,所以()U(0,)M N =+∞,故选:B3.若,a b 是夹角为60︒的两个单位向量,a b λ+与32a b −+垂直,则λ=( ) A .18B .14C .78D .74【答案】B【分析】由题意先分别算出22,,a b a b ⋅的值,然后将a b λ+与32a b −+垂直”等价转换为)()032a b a b λ−⋅=++,从而即可求解.【详解】由题意有22221,1,cos 60a a b b a b a b ︒====⋅=⋅=又因为a b λ+与32a b −+垂直,所以()()()22132323322a ab a a b b b λλλλ+⋅=−+−⋅+=−+⨯−+1202λ−+=,解得14λ=.B.4.已知数列{}n a 为等比数列,且55a =,则( ) A .19a a +的最小值为50 B .19a a +的最大值为50 C .19a a +的最小值为10 D .19a a +的最大值为105.已知函数32221()2log ,()log ,()log 2xxf x xg x xh x x x ⎛⎫=+=−=+ ⎪⎝⎭的零点分别为,,a b c ,则( ) A .a b c >> B .b a c >> C .c a b >>D .b c a >>由图象可知,a c <,所以a 故选:D6.设O 为坐标原点,12,F F 为椭圆22:142x y C +=的焦点,点P 在C 上,OP =,则12cos F PF ∠=( )A .13−B .0C .13D .3122PF PF PO +=,即可得【详解】如下图所示:不妨设12,PF m PF n ==,根据椭圆定义可得由余弦定理可知1cos 2F PF mn ∠又因为122PF PF PO +=,所以()()22122PF PF PO +=,又22122cos 1m n mn F PF ∠+=+,解得2210m n +=;()22216210n m n mn mn =+−=−=,即3mn =; 所以可得21281081cos 263m n F PF mn ∠+−===;7.已知二面角P AB C −−的大小为3π4,球O 与直线AB 相切,且平面PAB 、平面ABC 截球O 的两个截面圆的半径分别为1O 半径的最大可能值为( )AB .C .3 D的最大值即为MNE 外接圆的OMOE O =,同理可知,AB ⊥平面为MNE外接圆的一条弦,半径OE的最大值即为MNE外接圆的直径,即为π=时,4为MNE外接圆的一条弦,的最大值即为MNE 外接圆的直径,即为的半径的最大可能值为108.已知函数()2f x x ax b =++,若不等式()2f x ≤在[]1,5x ∈上恒成立,则满足要求的有序数对(,)a b 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .无数个【点睛】关键点点睛:解题的关键是首先得到()()()212232252f f f ⎧−≤≤⎪−≤≤⎨⎪−≤≤⎩,进一步由不等式的性质通过分析即可求解.二、多选题9.已知5250125(12)x a a x a x a x −=++++,则下列说法正确的是( )A .01a =B .380a =−C .123451a a a a a ++++=−D .024121a a a ++=【答案】ABD【分析】根据二项展开式通式以及赋值法即可得到答案. 【详解】对于 A , 取 0x =, 则 01a = ,则A 正确;对B ,根据二项式展开通式得5(12)x −的展开式通项为()55C 12r r rx −−,即()5C 2rr r x ⋅−⋅,其中05,N r r ≤≤∈所以3335C (2)80a =−=−,故B 正确;对C ,取1x =,则0123451a a a a a a +++++=−, 则12345012a a a a a a ++++=−−=−,故C 错误;对D ,取=1x −,则50123453243a a a a a a −+−+−==,将其与0123451a a a a a a +++++=−作和得()0242242a a a ++=, 所以024121a a a ++=,故D 正确; 故选:ABD.10.设O 为坐标原点,直线20x my m +−−=过圆22:860M x y x y +−+=的圆心且交圆于,P Q 两点,则( )A .5PQ =B .12m =C .OPQ △的面积为D .OM PQ ⊥【答案】BCOPQS=)0,0与由直线方程11.函数()sin (0)f x x ωω=>在区间22⎡⎤−⎢⎥⎣⎦,上为单调函数,且图象关于直线2π3x =对称,则( )A .将函数()f x 的图象向右平移2π3个单位长度,所得图象关于y 轴对称 B .函数()f x 在[]π2π,上单调递减 C .若函数()f x 在区间14π(,)9a 上没有最小值,则实数a 的取值范围是2π14π(,)99− D .若函数()f x 在区间14π(,)9a 上有且仅有2个零点,则实数a 的取值范围是4π(,0)3−【答案】AB 【分析】12.已知函数:R R →,对任意满足0x y z ++=的实数,,x y z ,均有()()()3333f x f y f z xyz ++=,则( )A .(0)0f =B .(2023)2024f =C .()f x 是奇函数D .()f x 是周期函数三、填空题13.已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点()1,3P ,则()sin πα+= .14.已知圆台的上、下底面半径分别为1和2,体积为14π3,则该圆台的侧面积为 .15.第33届奥运会将于2024年7月26日至8月11日在法国巴黎举行.某田径运动员准备参加100米、200米两项比赛,根据以往赛事分析,该运动员100米比赛未能站上领奖台的概率为12,200米比赛未能站上领奖台的概率为310,两项比赛都未能站上领奖台的概率为110,若该运动员在100米比赛中站上领奖台,则他在200米比赛中也站上领奖台的概率是 . )()()()710A B P A P B P A B =+−=,进而求)()3110A B P A B =−=,再利用条件概率公式求出答案【详解】设在200米比赛中站上领奖台为事件)310=,()12P B =,()110P A B =,)()()()31171021010A B P A P B P A B =+−=+−=)()3110A B P A B =−=, )()()3310152P AB B P B ===. 故答案为:3516.已知抛物线Γ:22y x =与直线:4l y x =−+围成的封闭区域中有矩形ABCD ,点A ,B 在抛物线上,点C ,D 在直线l 上,则矩形对角线BD 长度的最大值是 .【点睛】关键点点睛:本题的关键是合理设参,并通过数形结合求出参数的范围也是很重要的,至于求出目标函数表达式只需仔细计算即可.四、解答题17.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知12cos cA b =+.(1)证明:2A B =; (2)若3sin 5B =,13c =,求ABC 的面积. 的值,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积sin A B =,, ABCS=18.已知数列{}n a 满足11a =,且对任意正整数m ,n 都有2.m n n m a a a mn +=++(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{(1)}n n a −的前n 项和n S .()(112135212n n n n a a n −+−++−=++++−=,符合上式,所以2n a n =.)()2222221234(1)n n ⎡⎤−++−+++−−+⎣⎦(()()321121n n n n +−+++−=, 为奇数时,若n =,则21n n n n S S n −−=+−=时,满足1S 19.如图,已知正方体1111ABCD A B C D −的棱长为4,点E 满足3DE EA =,点F 是1CC 的中点,点G 满足135DG GD =(1)求证:,,,B E G F 四点共面;(2)求平面EFG 与平面1A EF 夹角的余弦值.,即可得出结论;,证明//EG BF 即可;,AH FH ,因为F 由3DE EA =知DE EA ,由135DG GD =知DG GH =所以DE DGEA GH=,所以/AH , 所以EG //BF ,所以,G F 四点共面;法2:如图,以D 为原点,建立空间直角坐标系⎭因为()4,0,2,3,0,BF EG ⎛=−=− ⎝,所以34EG BF =,所以//EG BF ,,,,B E G F 四点共面;)由(1)知,()()()11,4,0,1,0,4,3,4,2BE A E EF =−−=−−=−, 设平面EFG 的法向量为(),,m x y z =,m BE m BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即40420x y x z −−=⎧⎨−+=⎩,可取()4,1,8m =−,平面1A EF 的法向量(),,n a b c =,则有1403420n A E a c n EF a b c ⎧⋅=−−=⎪⎨⋅=−+=⎪⎩,可取()8,7,2n =−设平面EFG 与平面1A EF 夹角为993m n m nθ⋅==⨯EFG 与平面 20.已知函数()()2e 4e 2x xf x a a x =+−−(e 为自然对数的底数,e 2.71828=).(1)讨论()f x 的单调性;(2)证明:当1a >时,()7ln 4.f x a a >−− 【答案】(1)答案见解析 (2)证明见解析21.某中学在运动会期间,随机抽取了200名学生参加绳子打结计时的趣味性比赛,并对学生性别与绳子打结速度快慢的相关性进行分析,得到数据如下表:(1)根据以上数据,能否有99%的把握认为学生性别与绳子打结速度快慢有关?(2)现有n ()*N n ∈根绳子,共有2n 个绳头,每个绳头只打一次结,且每个结仅含两个绳头,所有绳头打结完毕视为结束.(i )当3n =,记随机变量X 为绳子围成的圈的个数,求X 的分布列与数学期望; (ii )求证:这n 根绳子恰好能围成一个圈的概率为()()212!1!.2!n n n n −⋅−附:()()()()22(),.n ad bc K n a b c d a b c d a c b d −==+++++++)(2422212C 2n n ⋅==))21!2!!n n −=本题第二小问第二步的解决关键是利用分步计数原理得到数列的递推式,从而利用数列的累乘法求得结果点(),0()t t a >的直线l 与双曲线C 的右支交于P ,Q 两点,M 为线段PQ 上与端点不重合的任意一点,过点M 且与1l 平行的直线分别交另一条渐近线2l 和C 于点,T N (1)求C 的方程; (2)求MP MQ OT MN的取值范围.试卷第21页,共21页。
2023年新高考数学必刷好题仿真模拟卷(新高考专用) 仿真卷02 Word版含解析
绝密★启用并使用完毕前 测试时间: 年 月 日 时 分—— 时 分仿真卷02本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,考试时间120分钟一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若复数3211i ii z ⋅-+=,则复数z 的虚部为( )。
A 、53- B 、51 C 、53 D 、i 53 【答案】B【解析】i i ii i i i i i i i i i i i i i i z 51535341221)21)(21()21)(1(211)(211211223+=+=---+=+-+-=--=-⋅-+=⋅-+=, 虚部为51,故选B 。
2.设集合}01|{<-=xx x A ,}01|{>+=x x B ,则“A x ∈”是“B x ∈”的( )。
A 、充分不必要条件 B 、必要不充分条件 C 、充要条件D 、既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】集合A :)10(00)1(01,∈⇒⎩⎨⎧≠<-⇒<-x x x x x x ,集合B :101->⇒>+x x , ∴B A ⇒,但A B ≠>,∴“A x ∈”是“B x ∈”的充分不必要条件,故选A 。
3.在地球公转过程中,太阳直射点的纬度随时间周而复始不断变化,太阳直射点回归运动的一个周期就是一个回归年。
某科研小组以某年春分(太阳直射赤道且随后太阳直射点逐渐北移的时间)为初始时间,统计了连续400天太阳直射点的纬度值(太阳直射北半球时取正值,直射南半球时取负值)。
设第x 天时太阳直射点的纬度值为y ,该科研小组通过对数据的整理和分析,得到y 与x 近似满足:⨯=4392911.23yx 01720279.0sin 。
则每400年中,要使这400年与400个回归年所含的天数最为接近,应设定闰年的个数为( )。
(精确到1)参考数据:6211.182********.0≈π。
2024年安徽省合肥市高考数学模拟试卷+答案解析
2024年安徽省合肥市高考数学模拟试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则()A.B.C.D.2.已知复数z 满足,则()A.5B. C.13D.3.已知在某竞赛中,天涯队、谛听队、洪荒队单独完成某项任务的概率分别为,,,且这3个队是否完成该任务相互独立,则恰有2个队完成该任务的概率为()A.B.C.D.4.已知抛物线C :的焦点为F ,A 为x 轴上一点,若,且抛物线C 经过线段AF的中点,则()A.8B.C.4D.5.已知向量,,,若,,则在上的投影向量为()A.B.C.D.6.在长方体中,,过作平面,使得平面,若平面,则直线l 与所成角的余弦值为()A.B. C.D.7.已知函数,若,则直线与的图象的交点个数为()A.3 B.4C.5D.68.已知椭圆的左顶点为A ,左焦点为F ,P 为该椭圆上一点且在第一象限,若射线AF 上存在一点Q ,使得,线段PQ 的垂直平分线与射线AF 交于点H ,则()A.1B.2C.aD.2a二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
9.某校高一年级的某次月考中,甲、乙两个班前10名学生的物理成绩单位:分,满分100分如表所示,则甲班67727683858788888990乙班70777777818384899394A.甲班前10名学生物理成绩的众数是88B.乙班前10名学生物理成绩的极差是24C.甲班前10名学生物理成绩的平均数比乙班前10名学生物理成绩的平均数低D.乙班前10名学生物理成绩的第三四分位数是8410.已知函数其中,的部分图象如图所示,则()A.B.C.D.11.下列不等式中正确的是()A. B.C. D.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.写出一个同时具有下列性质①②③的函数______.①定义在R上的函数不是常值函数;②;③对任意的,均存在,使得成立.13.已知锐角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的取值范围是______.14.已知半径为的球O的球心到正四面体ABCD的四个面的距离都相等,若正四面体ABCD的棱与球O 的球面有公共点,则正四面体ABCD的棱长的取值范围为______.四、解答题:本题共5小题,共77分。
2023年高考数学全真模拟(全国甲卷乙卷通用)理数03答案
2023年高考数学全真模拟卷三(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{}31A x x =-<,{B y y ==,则A B = ()A .∅B .[)4,+∞C .()2,+∞D .[)0,2【答案】C【分析】根据一元一次不等式可解得集合A ,再根据函数值域求法可求得集合B ,由交集运算即可得出结果.【详解】由题意可得{}2A x x =>,由函数值域可得{}0B y y =≥,所以{}2A B x x ⋂=>.故选:C 2.某班40人一次外语测试的成绩如下表:其中中位数为()A .78B .80C .79D .78和89【答案】C【分析】根据中位数的概念即可求得.【详解】解:由题意得:所有成绩从小到大排列,第二十位是78,第二十一位是80,则中位数为7880792+=.故选:C 3.若复数z 满足()()1i i 4z -+=,其中i 为虚数单位,则z 的虚部为()A .2B .2-C .1D .1-【答案】C【分析】根据复数的除法运算与减法运算得2i z =+,进而根据复数的概念求解即可.【详解】解:由题意可知()()()41i 4i i 2i 1i 1i 1i z +=-=-=+--+,所以,z 的虚部为1.故选:C.4.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>,焦点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为()A .2214y x -=B .2214x y -=C .22123x y -=D .22132x y -=【答案】B【分析】由离心率可得12b a =,从而可得渐近线方程,根据焦点到渐近线的距离为1可得c ,从而可求a ,故可得双曲线的方程.【详解】由题可知c a =,222514b e a =+=,得12b a =,则渐近线方程为20x y ±=,焦点到渐近线的距离为1,1=,可解得c =,所以2a =,由222c a b =+得1b =.所以双曲线方程为2214x y -=.故选:B.5.“天圆地方”观反映了中国古代科学对宇宙的认识,后来发展成为中国传统文化的重要思想.中国古人将琮、璧、圭、璋、璜、琥六种玉制礼器谓之“六瑞”,玉琮内圆外方,表示天和地,中间的穿孔表示天地之间的沟通,可以说是中国古代世界观很好的象征物.下面是一玉琮图及其三视图,设规格如图所示(单位:cm ),则三视图中A ,B 两点在实物中对应的两点在实物玉璧上的最小距离约为()(3π≈ 1.4≈)A .8.4B .9.8C .10.4D .11.2【答案】A【分析】玉琮的中空部分看成一圆柱,A ,B 两点可看成是圆柱轴截面所对应矩形的对角线的端点,将圆柱侧面展开,线段AB 的长就是沿该圆柱表面由A 到B 的最短距离.【详解】本题考查传统文化与圆柱的侧面展开图.由题意,将玉琮的中空部分看成一圆柱,A ,B 两点可看成是圆柱轴截面所对应矩形的对角线的端点,现沿该圆柱表面由A到B ,如图,将圆柱侧面展开,可知()min 8.4AB =≈.故选:A .6.已知定义在R 上的函数()21x mf x -=-(m 为实数)是偶函数,记0.5log 3a =,()2log 5b f =,()c f m =,则a 、b 、c 的大小关系为()A .a b c <<B .a c b<<C .c<a<bD .c b a<<【答案】B【分析】由偶函数的性质可得m 的值,即可得函数()f x 的解析式,分析函数单调性,结合对数的运算性质比较大小.【详解】()21x mf x -=-(m 为实数)是R 上的偶函数,∴()()f x f x -=,即2121x m x m ----=-,∴--=-x m x m ,即()()22x m x m --=-,∴0mx =,则0m =,此时()21xf x =-,0.5log 30a =<,()2log 540b f ==>,()(0)0c f m f ===,则a c b <<.故选:B7.若某一几何体的三视图如图所示,则该几何体是()A .三棱柱B .四棱柱C .五棱柱D .六棱柱【答案】C【分析】根据三视图还原出立体图形即可得到答案.【详解】根据其三视图还原出其立体图形如下图所示,易得其为五棱柱,故选:C.8.已知,a b ∈R ,则“1ab ≥”是“222a b +≥”的()A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据充分条件、必要条件及不等式的性质可得解.【详解】由22||12||||2ab a b a b ≥⇒+≥≥,而222a b +≥不一定能得到1ab ≥,例如,0,2a b ==,所以“1ab ≥”是“222a b +≥”的充分而不必要条件.故选:A 9.已知△ABC 满足22AB BA CA =⋅,则△ABC 的形状为()A .直角三角形B .等边三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形【答案】D【分析】根据已知得到22cos c bc A =,利用正弦定理可求得sin 2sin cos =C B A ,结合三角形内角和为π以及两角和的正弦公式可求得in 0()s A B -=,即可确定三角形形状.【详解】解:根据22AB BA CA =⋅得到:22cos c bc A =,由正弦定理2sin sin b cR B C==,可得2sin 2sin sin cos C B C A =,又C 为三角形的内角,得到sin 0C ≠,可得sin 2sin cos =C B A ,又[]sin sin ()sin()C A B A B π=-+=+,∴sin()sin cos cos sin 2sin cos A B A B A B B A +=+=,即sin cos cos sin 0A B A B -=,∴in 0()s A B -=,且A 和B 都为三角形的内角,∴A B =,则ABC 的形状为等腰三角形.故选:D .10.在新型冠状病毒肺炎疫情联防联控期间,社区有5名医务人员到某学校的高一、高二、高三3个年级协助防控和宣传工作.若每个年级至少分配1名医务人员,则不同的分配方法有()A .25种B .50种C .300种D .150种【答案】D【分析】首先分析将5个人分为三小组且每小组至少有一人,则可能分法有:(2,2,1),(3,1,1)两种情况,每种情况利用分步计数原理计算情况数,最后相加即可.【详解】当5个人分为2,2,1三小组,分别来自3个年级,共有2213531322C C C A 90A ⋅=种;②当5个人分为3,1,1三小组时,分别来自3个年级,共有3113521322C C C A 60A ⋅=种.综上,选法共有9060150+=.故选:D.11.已知函数()2tan sin tan 1xf x x x =++,则下列结论正确的是()A .()f x 在区间ππ,33⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减B .()f x 在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上有极小值C .设()()2g x f x =-在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上的最大值为M ,最小值为m ,则4M m +=D .()f x 在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭内有且只有一个零点【答案】D【分析】由商数关系化简函数,结合导数法可得函数性质及图象,即可逐个判断.【详解】因为()22sin tan cos sin sin tan 1sin 1cos xx x f x x x x x x =+=++⎛⎫+ ⎪⎝⎭πsin sin cos π,2x x x x k k ⎛⎫=+≠+∈ ⎪⎝⎭Z ,所以()()()22cos cos 12cos 1cos 1f x x x x x '=+-=-⋅+.当ππ,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,令()0f x '=,解得π3x =±,则当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表所示.x ππ,23⎛⎫-- ⎪⎝⎭π3-ππ,33⎛⎫- ⎪⎝⎭π3ππ,32⎛⎫ ⎪⎝⎭()f x '-0+0-所以()f x 在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上的图象如图所示.对A ,()f x 在区间ππ,33⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,A 错;对B ,()f x 在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上有极大值,无极小值,B 错;对C ,()()2g x f x =-在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上的最大值为24M =-,最小值为24m =--,4M m +=-,C 错;对D ,()f x 在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭内有且只有一个零点,D 对.故选:D.12.已知函数()f x 的定义域为R ,且满足()()110f x f x -+-=,()()8f x f x +=,()11f =,()31f =-,()()21,021,24x a x f x x b x ⎧-++<≤⎪=⎨+-<≤⎪⎩,给出下列结论:①1a =-,3b =-;②()20231f =;③当[]4,6x ∈-时,()0f x <的解集为()()2,02,4- ;④若函数()f x 的图象与直线y mx m =-在y 轴右侧有3个交点,则实数m 的取值范围是111,16264⎛⎫⎛⎫--⋂- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.其中正确结论的个数为()A .4B .3C .2D .1【答案】C【分析】由()11f =,()31f =-解出,a b 的值可判断①;由周期和奇偶函数的性质计算()20231f =-可判断②;作出函数()f x 在[]0,4上的图象,根据图象可判断③;讨论当0m >和0m <,方程()mx m f x -=的解的个数可判断④.【详解】因为()()110f x f x -+-=,所以()()f x f x -=-,所以函数()f x 为奇函数,()00f =.因为()()8f x f x +=,所以()f x 的周期为8.又()()21111f a =-++=,所以10a +=,所以1a =-,()3311f b =+-=-,所以3b =-,故①正确.因为,()()()()202325381111f f f f =⨯-=-=-=-,故②错误.易知()()211,0231,24x x f x x x ⎧--+<≤⎪=⎨--<≤⎪⎩,作出函数()f x 在[]0,4上的图象,根据函数()f x 为奇函数,及其周期为8,得到函数()f x 在R 上的图象,如图所示,由()f x 的图象知,当[]4,6x ∈-时,()0f x <的解集为()()2,02,4- ,故③正确.由题意,知直线()1y mx m m x =-=-恒过点()1,0,与函数()f x 的图象在y 轴右侧有3个交点根据图象可知当0m >时,应有51m m ⨯-<,即14m <,且同时满足()mx m f x -=,[]8,10x ∈无解,即当[]8,10x ∈时,()()()108f x x x =--,()()108x x mx m --=-无解,所以Δ0<,解得1616m -<<+所以1164m -<<.当0m <时,应有31m m ⨯->-,即12m >-,且同时满足()mx m f x -=,[]6,8x ∈无解,即当[]6,8x ∈时,()()()68f x x x =--,()()58x x mx m --=-无解,所以Δ0<,解得1212m --<<-+1122m -<<-+综上,1164m -<或1122m -<<-+.故选:C.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.函数()12f x x x=+在1x =处切线的倾斜角为_______.【答案】45【分析】求导,求出斜率,进而可得倾斜角.【详解】()212f x x '=-+,则()11211f '=-+=,即函数()12f x x x=+在1x =处切线的斜率为1,则倾斜角为45 故答案为:45 14.已知平面向量(2,)a x =-,b = ,且()a b b -⊥,实数x 的值为_____.【答案】【分析】表示出(3,a b x -=- ,其与b =数量积为0,可算得出x .【详解】解:因为(2,)a x =-,b = ,所以(3,a b x -=-又()a b b -⊥,则()30a b b x -⋅=-= 故x =故答案为:15.设1F 、2F 分别为椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点,与直线y b =相切的圆2F 交椭圆于点E ,且E 是直线1EF 与圆2F 相切的切点,则椭圆焦距与长轴长之比为________.【答案】3【分析】根据题意可得12EF EF ⊥,利用椭圆性质可得()()22222a b b c -+=,结合222a b c =+,即可求得22c a .【详解】如图所示,连接2EF ,易得12EF EF ⊥,圆2F 的半径r b =,所以2EF b =,而122EF EF a +=,所以12EF a b =-,122F F c =,所以()()22222a b b c -+=,且有222a b c =+,化简可得23a b =,所以()22249a a c =-,所以2259a c =,可得22c a =.故答案为:16.已知函数()ln f x ax x x =-与函数()e 1xg x =-的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围为__________.【答案】(),1e -∞-【分析】图象恰有两对关于x 轴对称的点,即0x ∃>,使得()()f x g x -=,即ln e 1xax x x -+=-有两解,对等式全分离,构造()ln e 1x x x h x x-+=,求导求单调性,求出值域,对图象进行判断,即可得出a 的取值范围.【详解】因为函数()f x 与()g x 的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,所以0x >时()()f x g x -=有两解,即ln e 1x ax x x -+=-有两解,所以ln e 1x x x a x-+=有两解,令()ln e 1x x x h x x -+=,则()()()2e 11x x h x x --'=,所以当()0,1x ∈时,()0h x '>,函数()h x 单调递增;当()1,x ∈+∞时,()0h x '<,函数()h x 单调递减,所以()h x 在1x =处取得极大值,(11e h =-,且()0,1x ∈时,()h x 的值域为(),1e -∞-;()1,x ∈+∞时,()h x 的值域为(),1e -∞-,因此ln e 1x x x a x-+=有两解时,实数a 的取值范围为(),1e -∞-.故答案为:(),1e -∞-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.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,2S 、4S 、55S +成等差数列,且2a 、7a 、22a 成等比数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:16n T <.【答案】(1)21n a n =+(2)证明见解析【分析】(1)公式法列方程组解决即可;(2)运用裂项相消解决即可.【详解】(1)由题知,设{}n a 的公差为d ,由题意得42527222250S S S a a a d =++⎧⎪=⎨⎪≠⎩,即11121112(46)(2)(510)5(6)()(21)0a d a d a d a d a d a d d +=++++⎧⎪+=++⎨⎪≠⎩,解得132a d =⎧⎨=⎩,所以1(1)3(1)221n a a n d n n =+-=+-⨯=+,所以{}n a 的通项公式为21n a n =+.(2)证明:由(1)得21n a n =+,所以111111(21)(23)22123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪++++⎝⎭,所以1111111111123557212323236n T n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-<⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭.18.为促进新能源汽车的推广,某市逐渐加大充电基础设施的建设,该市统计了近五年新能源汽车充电站的数量(单位:个),得到如下表格:年份编号x 12345年份20162017201820192020新能源汽车充电站数量y /个37104147196226(1)已知可用线性回归模型拟合y 与x 的关系,请用相关系数加以说明;(2)求y 关于x 的线性回归方程,并预测2024年该市新能源汽车充电站的数量.参考数据:51710i i y ==∑,512600i i i x y ==∑,()521149.89i iy y =-=∑ 3.16≈.参考公式:相关系数()()niix x yyr --=∑回归方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为;()()()121ˆniii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-.【答案】(1)答案见解析;(2)ˆ471yx =+;预测2024年该市新能源汽车充电站的数量为424个.【分析】(1)利用相关系数的计算公式即可得解;(2)先利用已知数据和公式得到y 关于x 的线性回归方程,再将2024年所对应的年份编号代入线性回归方程即可得解.【详解】解:(1)由已知数据得()11234535x =⨯++++=,17101425y =⨯=,()()()2222152101210i i x x=-=-+-+++=∑,()()55115260053142470iii i i i x x yy x y x y ==--=-=-⨯⨯=∑∑,所以4700.993.16149.89r ≈≈⨯.因为y 与x 的相关系数近似为0.9,接近1,说明y 与x 的线性相关程度相当高,从而可以用线性回归模型拟合y 与x 的关系.(2)由(1)得()()()51215470ˆ4710iii ii x x y y bx x ==--===-∑∑,ˆˆ1424731ay bx =-=-⨯=,放所求线性回归方程为ˆ471yx =+.将2024年对应的年份编号9x =代人回归方程得ˆ4791424y=⨯+=,故预测2024年该市新能源汽车充电站的数量为424个.19.如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB CD ∥,AB ⊥BC ,122BC CD PA PD AB =====,PC =E 为AB的中点.(1)证明:BD ⊥平面APD ;(2)求平面APD 和平面CEP 的夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)22【分析】(1)已知条件求出AB ,BD ,AD 的长度,勾股定理证得BD AD ⊥,取AD 的中点O ,连接OP ,OC ,有PO AD ⊥,得PO ,勾股定理证得PO OC ⊥,从而PO ⊥平面ABCD ,有BD OP ⊥,所以BD ⊥平面APD .(2)建立空间直角坐标系,求相关点的坐标,求相关向量的坐标,求平面APD 和平面CEP 的一个法向量,利用向量夹角公式求平面APD 和平面CEP 的夹角的余弦值【详解】(1)在直角梯形ABCD 中,易得AB =4,BD =AD =,∴222AD BD AB +=,∴BD ⊥AD .取AD 的中点O ,连接OP ,OC ,易得PO ⊥AD ,PO =,如图所示,在△CDO 中,易得OC ==,又PC =,∴222OC PO PC +=,∴PO ⊥OC ,又PO ⊥AD ,AD OC O = ,,AD OC ⊂平面ABCD ,∴PO ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,∴BD ⊥OP ,又BD ⊥AD ,AD OP O ⋂=,,AD OP ⊂平面APD ,∴BD ⊥平面APD .(2)如图,以D 为坐标原点,DA ,DB 所在直线分别为x ,y 轴,过点D 且与PO 平行的直线为z 轴建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),()A ,()0,B ,)E,P,()C ,∴(CP =,()CE = ,∵BD ⊥平面APD ,∴平面APD 的一个法向量为()10,1,0n =.设平面CEP 的法向量为()2,,n x y z =u u r,则2200n CP n CE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得00⎧+=⎪⎨=⎪⎩,取y =1,得()20,1,1n = ,∴122cos ,2n n =,∴平面APD 和平面CEP 的夹角的余弦值为22.20.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,准线为l ,点P 是直线1:2l y x =-上一动点,直线l 与直线1l 交于点Q,QF =(1)求抛物线C 的方程;(2)过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,切点为,A B ,且95FA FB -≤⋅≤,求PAB 面积的取值范围.【答案】(1)24x y=(2)⎡⎣【分析】(1)计算2,22p p Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,0,2p F⎛⎫⎪⎝⎭,根据距离公式计算得到2p =,得到抛物线方程.(2)求导得到导函数,计算切线方程得到AB 的直线方程为()002y y xx +=,联立方程,根据韦达定理得到根与系数的关系,根据向量运算得到034y -≤≤,再计算PAB S =△.【详解】(1)直线1:2l y x =-,当2p y =-时,22p x =-,即2,22p p Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,0,2p F⎛⎫⎪⎝⎭,则QF ==,解得2p =或25p =-(舍去),故抛物线C 的方程为24x y =.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,()00,P x y ,24x y =,2x y '=,PA 的直线方程为:()1112x y x x y =-+,整理得到()112y y xx +=,同理可得:PB 方程为()222y y xx +=,故()()010*******y y x x y y x x ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,故AB 的直线方程为()002y y xx +=,()00224y y xx x y ⎧+=⎨=⎩,整理得到200240x x x y -+=,12012024 x x x x x y +=⎧⎨=⎩,()()()1122121212,1,11FA FB x y x y x x y y y y ⋅=-⋅-=+-++()02221212221212000216123164x x x x x x x x y x y y +-=+-+=-++=-,09235y -≤-≤,解得034y -≤≤,设P 到AB 的距离为d ,12PABS AB d =⋅=△,034y -≤≤,故[]2044,20y +∈,4,PAB S ⎡∈⎣△21.已知01a <<,函数()1x f x x a -=+,()1log a g x x x =++.(1)若()e e g =,求函数()f x 的极小值;(2)若函数()()y f x g x =-存在唯一的零点,求a 的取值范围.【答案】(1)2(2)1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】(1)由()e e g =可求出1ea =,则()1e xf x x -=+,然后对函数求导,由导数的正负可求出函数的单调区间,从而可求出函数的极小值;(2)令()1log 1x a F x ax -=--(0x >),则()111ln ln x F x xa a x a -⎛⎫'=- ⎪⎝⎭,令()11ln ln x x xaa a ϕ-=-,利用导数可求出其单调区间和最小值,然后分11ln 10ln a a a----≥和10ea <<讨论函数的零点即可.【详解】(1)由()1e e e 1log e e ea g a =⇒++=⇒=,所以()1e x f x x -=+,()11e xf x -'=-,令()01f x x '=⇒=,当1x <时,()0f x '<,当1x >时,()0f x ¢>,所以()f x 在(,1)-∞上递减,在(1,)+∞上递增,所以()f x 的极小值为()12f =;(2)()()1log 1x a f x g x a x --=--,令()1log 1x a F x a x -=--(0x >),()F x 存在唯—的零点,()11111ln ln ln ln x x F x a a xa a x a x a --⎛⎫'=-=- ⎪⎝⎭,令()11ln ln x x xaa a ϕ-=-,()()11ln ln x x a x a a ϕ-'=+,令()10ln x x aϕ'=⇒=-,当10ln x a<<-时,()0x ϕ'<;当1ln x a>-时,()0x ϕ'>,所以()x ϕ在10,ln a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上递减,在1,ln a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上递增,所以()11ln min 11ln ln ax a a a ϕϕ--⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,①若11ln 10ln aa a----≥,即111ln ln ln ln a a a ⎛⎫⎛⎫--≤- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令1ln t a-=,所以()111ln ln 10t t t t t ⎛⎫--≤⇒-+≥ ⎪⎝⎭,所以1t ≥,所以11ln a -≥,即11ea <时,()()min 00x F x ϕ'≥⇒≥,所以()F x 在()0,∞+上递增,注意到()10F =,所以()F x 存在唯一的零点,符合题意②当10e a <<时,()100ln aϕ=->,()min 0x ϕ<,()22213(ln )133ln ln ln a a a a a aϕ-=-=,令22()3(ln )1t a a a =-,10ea <<,则221()3[2(ln )2ln ]6ln (ln 1)t a a a a a a a a a'=+⋅⋅=+,因为10ea <<,所以ln 1a <-,所以()6ln (ln 1)0t a a a a '=+>,所以22()3(ln )1t a a a =-在10,e ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以2221113()3(ln 110e e e e t a t ⎛⎫⎛⎫<=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()22213(ln )133ln 0ln ln a a a a a aϕ-=-=>所以()x ϕ即()F x '在10,ln a ⎛⎫- ⎪⎝⎭和1,ln a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上各有一个零点1x ,2x ,()F x 在()10,x 上递增,()12,x x 上递减,()2,0x 上递增,而()11ln 0ln F a a'=-<,所以121x x <<,()1log 1x a F x a x -=--,当110a x a -<<时,()111log 11(1)0a F a a x a x -------<-=<;当1x a >时,()10log 10a F x a>--=,而()()110F x F >=,()()210F x F <=,所以()F x 在()10,x ,()12,x x 和()2,x +∞上各有一个零点,共3个零点了,舍去.综上,a 的取值范围为1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭.(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cos sin x t y t αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C 的极坐标方程为2853cos 2ρθ=-,直线l 与曲线C 相交于A ,B两点,)M .(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)若2AM MB =,求直线l 的斜率.【答案】(1)2214x y +=(2)【分析】(1)根据极坐标与直角坐标直角的转化222cos sin x y x y ρθρθρ=⎧⎪=⎨⎪=+⎩,运算求解;(2)联立直线l 的参数方程和曲线C 的直角坐标方程,根据参数的几何意义结合韦达定理运算求解.【详解】(1)∵()()222222288453cos 2cos 4sin 5cos sin 3cos sin ρθθθθθθθ===-++--,则2222cos 4sin 4ρθρθ+=,∴2244x y +=,即2214x y +=,故曲线C 的直角坐标方程为2214x y +=.(2)将直线l的参数方程为cos sin x t y t αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)代入曲线C 的直角坐标方程为2214x y +=,得)()22cos sin 14t t αα+=,整理得()()222cos 4sin 10t t ααα++-=,设A ,B 两点所对应的参数为12,t t ,则121222221,cos 4sin cos 4sin t t t t ααααα+=-=-++,∵2AM MB =,则122t t =-,联立1212222cos 4sin t t t t ααα=-⎧⎪⎨+=-⎪+⎩,解得122222cos 4sin cos 4sin t t αααααα⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,将12,t t 代入12221cos 4sin t t αα=-+得2222221cos 4sin cos 4sin cos 4sin αααααααα⎛⎫⎛⎫-=- ⎪⎪ ⎪⎪+++⎝⎭⎝⎭,解得2223tan 4k α==,故直线l的斜率为2±.[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 m g 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.。
2024年高考数学全真模拟试卷六(新高考、新结构)(全解全析)
2024年高考数学全真模拟试卷六(新高考、新结构)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.已知a b ∈R ,,i (3i )i a b -=-(i 为虚数单位),则()A .1a =,3b =-B .1a =-,3b =C .1a =-,3b =-D .1a =,3b =【答案】A【解析】因为3i (i)i 1i a b b -=-=+,所以1,3a b ==-.故选A2.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若122a a =,公差0,0m d S ≠=,则m 的值为()A .4B .5C .6D .7【答案】B【解析】由已知()12122a a a d ==+,得12a d =-,又()()1112022m m m m m S ma d md d --=+=-+=,又0d ≠,所以()1202m m m --+=,解得5m =或0m =(舍去),故选B.3.纯电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,它使用存储在电池中的电来发动.因其对环境影响较小,逐渐成为当今世界的乘用车的发展方向.研究发现电池的容量随放电电流的大小而改变,1898年Peukert 提出铅酸电池的容量C 、放电时间t 和放电电流I 之间关系的经验公式:C I t λ=,其中λ为与蓄电池结构有关的常数(称为Peukert 常数),在电池容量不变的条件下,当放电电流为7.5A 时,放电时间为60h ;当放电电流为25A 时,放电时间为15h ,则该蓄电池的Peukert 常数λ约为(参考数据:lg 20.301≈,lg 30.477≈)()A .1.12B .1.13C .1.14D .1.15【答案】D【解析】由题意知7.5602515C λλ=⨯=⨯,所以410325607.515λλ⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫== ⎪⎝⎭,两边取以10为底的对数,得10lg2lg 23λ=,所以2lg 220.301 1.151lg310.477λ⨯=≈≈--,故选D.4.已知向量,a b 满足||2,(2,0)a b ==,且||2a b += ,则,a b 〈〉= ()A .π6B .π3C .2π3D .5π6【答案】C【解析】由已知||2,2a b == ,所以()22224222cos ,44a ba b a b a b +=+⋅+=+⨯⨯⨯〈〉+=r r r r r r r r,得1cos ,2a b 〈〉=- ,又[],0,πa b 〈〉∈ ,所以2π,3a b 〈〉= .故选C.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知()()3,0,1,0,A B P -为圆22:(3)(3)1C x y -+-=上动点,则22PA PB +的最小值为()A .34B .40C .44D .48【答案】B【解析】设(),P x y ,则()()222222223122410PA PB x y x y x y x +=+++-+=+++()22218x y ⎡⎤=+++⎣⎦,即22PA PB +等价于点P 到点()1,0Q -的距离的平方的两倍加8,又1PQ QC PC ≥-=514=-=,即22224840PA PB +≥⨯+=.故选B.6.如图,四棱锥A BCDE -是棱长均为2的正四棱锥,三棱锥A CDF -是正四面体,G 为BE 的中点,则下列结论错误的是()A .点,,,ABC F 共面B .平面ABE 平面CDF C .FG CD ⊥D .FG ⊥平面ACD【答案】D【解析】选项A :如图,取CD 中点H ,连接GH ,FH ,AG ,AH ,因为A BCDE -是正四棱锥,A CDF -是正四面体,G 为BE 的中点,所以CD GH ⊥,CD AH ⊥,CD FH ⊥,因为GH AH H = ,,GH AH ⊂平面AGH ,所以CD ⊥平面AGH ,因为AH FH H = ,,AH FH ⊂平面AFH ,所以CD ⊥平面AFH ,所以,,,A G H F 四点共面,由题意知3AG HF ==2GH AF ==,所以四边形AGHF是平行四边形,所以GH AF ∥,因为BC GH ∥,所以BC AF ∥,所以,,,A B C F 四点共面,故A 说法正确;选项B :由选项A 知AG FH ∥,又AG ⊄平面CDF ,FH ⊂平面CDF ,所以AG 平面CDF ,因为CD BE ∥,且BE ⊄平面CDF ,CD ⊂平面CDF ,所以BE 平面CDF ,又AG ⊂平面ABE ,BE ⊂平面ABE ,且AG BE G = ,所以平面ABE 平面CDF ,故B 说法正确;C 选项:由选项A 可得CD ⊥平面AGHF ,又FG ⊂平面AGHF ,所以FG CD ⊥,故C 说法正确;D 选项:假设FG ⊥平面ACD ,因为AH ⊂平面ACD ,则FG AH ⊥,由选项A 知四边形AGHF 是平行四边形,所以四边形AGHF 是菱形,与3AG =2GH =矛盾,故D 说法错误;故选D7.甲、乙两人进行一场友谊比赛,赛前每人记入3分.一局比赛后,若决出胜负,则胜的一方得1分,负的一方得1-分;若平局,则双方各得0分.若干局比赛后,当一方累计得分为6时比赛结束且该方最终获胜.令i P 表示在甲的累计得分为i 时,最终甲获胜的概率,若在一局中甲获胜的概率为0.5,乙获胜的概率为0.3,则1P =()A .555535-B .666535-C .5662553⨯-D .677553-【答案】C【解析】由题意可知:i 的取值集合为{}0,1,2,3,4,5,6,且060,1P P ==,在甲累计得分为1时,下局甲胜且最终甲获胜的概率为20.5P ,在甲累计得分为1时,下局平局且最终甲获胜的概率为10.2P ,在甲累计得分为1时,下局甲败且最终甲获胜的概率为00.3P ,根据全概率公式可得12100.50.20.3P P P P =++,整理得2108355P P P =-,变形得()211035P P P P -=-,因为100P P ->,则211035P P P P -=-,同理可得324354652132435435P P P P P P P P P P P P P P P P ----====----,所以{}()10,1,2,,5i i P P i +-= 是公比为35的等比数列,所以()()11030,1,2,,55i i i P P P P i +⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭ ,各项求和得()()551101135i i i i i P P P P +==⎡⎤⎛⎫-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑,则()661103355315P P P P ⎛⎫- ⎪⎝⎭-=-⋅-,即61133551315P P ⎛⎫- ⎪⎝⎭-=⋅-,解得51662553P ⨯=-.故选C.8.已知0,2a b c <<>,且12212,e (1),2ln2bab c c a==+=,则()A .b a c <-<B .a b c -<<C .c a b <-<D .b c a<<-【答案】B 【解析】令1t a=,则22t t =,令()22,0t f t t t =-<,则()2ln 220t f t t '=->在(),0t ∈-∞上恒成立,故()22t f t t =-在(),0t ∈-∞上单调递增,且()11102f -=-<,110224f ⎛⎫-=-> ⎪⎝⎭,故112t -<<-,故()1,2a -∈,令()()2e 1x g x x =-+,0x >,则()()e 21x g x x '=-+,令()()e 21x q x x =-+,则()e 2x q x '=-,令()0q x '>得ln 2x >,令()0q x '<得0ln 2x <<,故()()e 21xq x x =-+在()0,ln 2上单调递减,在()ln 2,+∞上单调递增,则()()ln 222ln 210q =-+<,()22e 60q =->,由零点存在性定理可得,存在()0ln 2,2x ∈,使得()00q x =,且()()2e 1x g x x =-+在()00,x 上单调递减,在()0,x +∞上单调递增,又()00g =,故()()000g x g <=,又()22e 90g =-<,()33e 160g =->,故()2,3b ∈,令()2ln 2,2h x x x x =->,则()21h x x'=-,当2x >时,()0h x '>,故()2ln 2h x x x =-在()2,+∞上单调递增,又因为()446ln 20h =-<,()552ln100h =->,故()4,5c ∈,综上,a b c -<<.故选B二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知()()1,1,2,1AB AC =-= ,则下列结论正确的是()A .()3,0BC =B .()25AB BC AC ⋅-=C.cos ,AB AC = D .若()3,1AB AC λμμλ+=+,则2μλ-=【答案】ACD【解析】对于A ,()3,0BC AC AB =-= ,故A 正确;对于B ,因为()24,1BC AC -=-,所以()25AB BC AC ⋅-=- ,故B 错误;对于C,因为1,AB AC AB AC ⋅=-==所以cos ,10AB AC ==,故C 正确;对于D ,()()2,3,1AB AC λμμλμλμλ+=-+=+ ,所以231μλμμλλ-=⎧⎨+=+⎩,解得1,1λμ=-=,则2μλ-=,故D 正确.故选ACD.10.关于方程[]()22cos 10,πx y αα+=∈表示的曲线Γ,下列说法正确的是()A .Γ可以表示两条平行的直线,且这两条直线的距离为2B .若Γ为双曲线,则α为钝角C .若α为锐角,则Γ为焦点在y 轴上的椭圆D .若Γ为椭圆,P 为椭圆Γ上不与长轴顶点,A B 重合的点,则cos PA PB k k α⋅=-【答案】AD【解析】对于A 项,当cos 0α=,即π2α=时,方程为21y =,解得1y =±,因此Γ可以表示两条平行的直线,且这两条直线的距离为2,故A 选项正确;对于B 项,若Γ为双曲线,则cos 0α<,即ππ2α<≤,故α为钝角或平角,故B 选项错误;对于C 项,若α为锐角,则0cos 1α<<,即11cos α>.将原方程化为标准方程为2211cos x y α+=⎛⎫⎪⎝⎭,因此Γ为焦点在x 轴上的椭圆,故C 选项错误;对于D 项,若Γ为椭圆,则α为锐角,设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,则221,1cos a b α==,不妨设()()()00,0,,0,,A a B a P x y -,将点P 的坐标代入椭圆方程得2200cos 1x y α+=,即22001cos y x α=-,故22000022200001cos cos 1cos PA PBy y y x k k x a x a x a x ααα-⋅=⋅===-+---,故D 选项正确.故选AD .11.对于集合A 中的任意两个元素,x y ,若实数(),d x y 同时满足以下三个条件:①“(),0d x y =”的充要条件为“x y =”;②()(),,d x y d y x =;③z A ∀∈,都有()()(),,,d x y d x z d y z ≤+.则称(),d x y 为集合A 上的距离,记为A d .则下列说法正确的是()A .(),d x y x y =-为d RB .(),sin sin d x y x y =-为d RC .若()0,A =+∞,则(),ln ln d x y x y =-为Ad D .若d 为R d ,则1e d -也为R d (e 为自然对数的底数)【答案】AC【解析】对于A ,(),d x y x y =-,即x y =,①,(),0d x y =,即(),0d x y x y =-=,即x y =,若x y =,则(),0d x y x y x x =-=-=,所以“(),0d x y =”的充要条件为“x y =”.②,()(),,d x y x y y x d y x =-=-=,成立,③,,,R x y z ∀∈,()()x y x z z y x z z y -=-+-≤-+-,故A 正确;对于B ,(),sin sin d x y x y =-,①,(),0d x y =,即(),sin sin 0d x y x y =-=,即sin sin x y =,此时若0,πx y ==,则x y ≠,故B 错误;对于C ,(),ln ln d x y x y =-,①,(),0d x y =即ln ln ln0xx y y-==,即1x y =,得x y =,若x y =,则(),ln ln ln ln 0d x y x y x x =-=-=,所以“(),0d x y =”的充要条件为“x y =”.②,()(),ln ln ln ln ,d x y x y y x d y x =-=-=,成立;③,()()(),ln ln ln ln ln ln d x y x y x z z y =-=-+-()()ln ln ln ln ,,x z z y d x z d y z ≤-+-=+,故成立,故C 正确;对于D ,设,x y ∀∈R ,(),d x y x y =-,则()1,1e e x y d x y ---=,①,若(),0d x y =,则0x y -=,即x y =,111e e 0x y d e ----==≠,故D 错误.故选AC.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.函数()()2312(2)log 22x f x x a +=+-+是偶函数,则=a .【答案】38【解析】因为()()2312(2)log 22x f x x a +=+-+是偶函数,可得()()()31231228log 83022x x f x f x ax a x +-++--=-=-=+,所以38a =.13.《九章算术》中记录的“羡除”是算学和建筑学术语,指的是一段类似隧道形状的几何体,如图,羡除ABCDEF 中,底面ABCD 是正方形,//EF 平面ABCD ,ADE V 和BCF △均为等边三角形,且26EF AB ==.则这个几何体的外接球的体积为.【答案】36π【解析】连接BD ,分别取EF 、BD 、AD 中点G 、H 、I ,连接GH 、HI 、EI ,由底面ABCD 是正方形,//EF 平面ABCD ,ADE V 和BCF △均为等边三角形,故//EG IH ,GH ⊥底面ABCD ,又26EF AB ==,故3EG AD AB ===,则22EI AD ==,故2GH ==,由H 为底面正方形中心,HG IH ⊥,故羡除ABCDEF 外接球球心O 在直线GH 上,连接OI 、OE 、OA ,设半径为r ,OH a =,则==OA OE r ,由GH ⊥底面ABCD ,AD ⊂平面ABCD ,故GH AD ⊥,又AD IH ⊥,IH 、GH Ì平面IOH ,故AD ⊥平面IOH ,又IO ⊂平面IOH ,故AD IO ⊥,故2222232IO r AI r ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,又222223+2IO OH IH a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,故有222233+22r a ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即229+2r a =,又2222227322EO r a a ⎛⎫==-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭,故有22279+22a a -+=,解得2a =,故22999+9222r a ==+=,即3r =,则这个几何体的外接球的体积为34π36π3V r ==.14.已知函数π2cos (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一个零点,则ω的取值范围为.【答案】371115(3)(][7]2222,,, 【解析】由题意知函数π2cos (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一个零点,故函数的最小正周期πππ2ππ082444T ,,ωω≥-=∴≥∴<≤,又ππ,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则πππππ44424x ωωω-<-<-,而πππ7π4444ω-<-≤,当ππππ4442ω-<-<时,即03ω<<时,需有πππ3π2242ω<-≤,即3722ω<≤,此时3(3)2,ω∈;当πππ442ω-=时,即3ω=时,ππ5π244ω-=,此时函数在π5π(,24)上无零点,不合题意;当πππ3π2442ω<-<时,即37ω<<时,需有3πππ5π2242ω<-≤,即71122ω<≤,此时711(]22,ω∈;当ππ3π442ω-=时,即7ω=时,ππ13π244ω-=,此时函数在3π13π(,)24上有一零点5π2,符合题意;当3πππ7π2444ω<-≤时,即78ω<≤时,需有5πππ7π2242ω<-≤,即111522ω<≤,此时15(7]2,ω∈;综合上述,得ω的取值范围为371115(3)(][7]2222,,, 三、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程和解题步骤.15.(13分)近年来“天宫课堂”受到广大中小学生欢迎,激发了同学们对科学知识的探索欲望和对我国航天事业成就的自豪.为领悟航天精神,感受中国梦想,某校组织了一次“寻梦天宫”航天知识竞赛(满分100分),各年级学生踊跃参加.校团委为了比较高一、高二学生这次竞赛的成绩,从两个年级的答卷中各随机选取了50份,将成绩进行统计得到以下频数分布表:成绩[)60,70[)70,80[)80,90[]90,100高一学生人数1551515高二学生人数10102010试利用样本估计总体的思想,解决下列问题:(1)从平均数与方差的角度分析哪个年级学生这次竞赛成绩更好(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表)?(2)校后勤部决定对参与这次竞赛的学生给予一定的奖励,奖励方案有以下两种:方案一:记学生得分为x ,当70x <时,奖励该学生10元食堂代金券;当7090x ≤<时,奖励该学生25元食堂代金券;当90x ≥时,奖励该学生35元食堂代金券;方案二:得分低于样本中位数的每位学生奖励10元食堂代金券;得分不低于中位数的每位学生奖励30元食堂代金券.若高一年级组长希望本年级学生获得多于高二年级的奖励,则他应该选择哪种方案?解:(1)设高一年级学生竞赛成绩的平均数为x ,方差为21s .高二年级学生竞赛成绩的平均数为y ,方差为22s .则6515755851595158150x ⨯+⨯+⨯+⨯==,(1分)2222211[15(6581)5(7581)15(8581)15(9581)]144,50s =⨯-+⨯-+⨯-+⨯-=(3分)1(6510751085209510)8150y =⨯+⨯+⨯+⨯=,(4分)2222221[10(6581)10(7581)20(8581)10(9581)]161.650s =⨯-+⨯-+⨯-+⨯-=,(6分)因x y =2212s s <,故高一年级学生这次竞赛成绩比较稳定集中,成绩更好;(7分)(2)按照方案一,高一年级学生获得奖励为:1510(515)2515351175⨯++⨯+⨯=元,而高二年级学生获得奖励为:1010(1020)2510351200⨯++⨯+⨯=元,即按照方案一,高一年级获得奖励少于高二;(9分)按照方案二,依题意,所抽取的100名参加竞赛学生的成绩中位数为90806801082357-+⨯=,则样本中,高一年级学生成绩低于中位数的人数约为682807155152410-++⨯≈人,则高一年级获得奖励为:241026301020⨯+⨯=元;高二年级学生成绩低于中位数的人数约为6828071010202610-++⨯≈人,则高二年级获得奖励为:26102430980⨯+⨯=元.(11分)因1020980>,即按照方案二,高一年级获得奖励多于高二.故若高一年级组长希望本年级学生获得多于高二年级的奖励,则他应该选择方案二.(13分)16.(15分)已知在四边形ABCD 中,ABD △为锐角三角形,对角线AC 与BD 相交于点O,π2,4,4AD AC BD ABD ∠====.(1)求AB ;(2)求四边形ABCD 面积的最大值.解:(1)由余弦定理可得2222πcos 42AB BD AD AB BD +-=⋅,化简为220AB -+=,解得1AB =1,(4分)当1=AB时,因为2146cos 0BAD +-∠=<,与ABD △为锐角三角形不符合,故1AB =.(7分)(2)作,AE CF 垂直BD 于,E F ,设1AOB ∠=∠,(9分)则()1111sin 1sin 1sin 12222ABCD ABD CBD S S S BD AE BD CF BD AO CO BD AC =+=⋅+⋅=∠+∠=⋅∠ ,当sin 11190AC BD ∠=⇒∠=︒⇒⊥,四边形面积最大,最大面积为146262⨯=(15分)17.(15分)如图,在几何体111B C D ABCD -中,平面111//B C D 平面ABCD ,四边形ABCD 为正方形,四边形11BB D D 为平行四边形,四边形11D DCC 为菱形,112,22,120,DC AC D DC E ︒==∠=为棱11C D 的中点,点F 在棱1CC 上,//AE 平面BDF .(1)证明DE ⊥平面ABCD ;(2)求平面1AB D 与平面BDF 夹角的余弦值.解:(1)如图,连接DC 1,因为四边形11D DCC 为菱形,1120︒∠=D DC ,所以160DCC ︒∠=,所以12DC =,因为12,22AD DC AC ===22211AD DC AC +=,所以1AD DC ⊥,又11,,,AD DC DC DC D DC DC ⊂⊥= 平面11CDD C ,所以AD ⊥平面11CDD C ,所以,AD DE AD DC ⊥⊥,(3分)因为四边形11D DCC 为菱形,且1120︒∠=D DC ,所以1111DD DC D C ==,因为E 为棱11C D 的中点,所以11DE C D ⊥,又11//C D CD ,所以DE CD ⊥,(5分)因为,,,DE AD AD DC D AD DC ⊥=⊂ 平面ABCD ,所以DE ⊥平面ABCD .(7分)(2)以D 为坐标原点,,,DA DC DE分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -.易知3DE =所以()0,0,0,(2,0,0),(2,2,0),(0,2,0),3)D A B C E ,113),(0,3)C D -,所以1(0,3),(0,2,0),(2,0,3),(2,2,0),(2,0,0)CC DC AE DB DA =-==-== ,1(0,3)DD -= ,设()10,3(01)CF tCC t t t ==-≤≤ ,则(0,2,3)DF DC CF t t =+=- ,(9分)因为//AE 平面BDF ,所以存在唯一的,R λμ∈,使得(2,2,0)(0,2,3)(2,22,3)AE DB DF t t t λμλμλλμμμ=+=+-=+- .所以22,220,33t t λλμμμ=-+-==23t =,所以111114230,,,(2,1,3)33DF DB DD D B DD DB ⎛⎫==+=+= ⎪ ⎪⎝⎭,(11分)设平面BDF 的法向量为()111,,x n y z = ,则00DF n DB n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ,所以1111423033220y x y ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,取13y =-,则113,23x z ==,故(3,3,23)n =- ,设平面1AB D 的法向量为()222,,m x y z = ,则100DA m DB m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ,所以222220230x x y z =⎧⎪⎨+=⎪⎩,取23y =,则220,3x z ==-(0,3,3)m =- ,(13分)设平面1AB D 与平面BDF 的夹角为θ,则10cos cos ,43023m n m n m nθ⋅=〈〉===⨯ ,故平面1AB D 与平面BDF 104(15分)18.(17分)已知抛物线C :()2205y px p =<<上一点M 的纵坐标为3,点M 到焦点距离为5.(1)求抛物线C 的方程:(2)过点()1,0作直线交C 于A ,B 两点,过点A ,B 分别作C 的切线1l 与2l ,1l 与2l 相交于点D ,过点A 作直线3l 垂直于1l ,过点B 作直线4l 垂直于2l ,3l 与4l 相交于点E ,1l 、2l 、3l 、4l 分别与x 轴交于点P 、Q 、R 、S .记DPQ V 、DAB 、ABE 、ERS △的面积分别为1S 、2S 、3S 、4S .若3412S S S S λ=,求实数λ的取值范围.解:(1)设(),3M t ,由题意可得9252pt p t =⎧⎪⎨+=⎪⎩,即9522p p +=,(2分)解得1p =或9p =(舍去),所以抛物线C 的方程为22y x =.(4分)(2)如图,设经过()11,A x y ,()22,B x y 两点的直线方程为AB l :1x my =+(m ∈R ,0m ≠),与抛物线方程22y x =联立可得222y my =+,即2220y my --=,2480m ∆=+>∴122y y m +=,122y y =-.∵22y x =,则y =∴'1y y=,(6分)∴过点A 作C 的切线1l 方程为()11111112y y x x y x y y =-+=+,令0y =,得212y x =-,即21,02y P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.同理,过点B 作C 的切线2l 方程为2212y y x y =+,令0y =,得222y x =-,即22,02y Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭.∴222122y y PQ =-.(8分)联立两直线方程11221212y y x y y y x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解得1212122y y x y y y m ⎧==-⎪⎪⎨+⎪==⎪⎩,即()1,D m -,则D 到直线AB l的距离2D AB d -==又∵过点A 作直线3l 垂直于1l ,直线3l 的方程为311111112y y y x x y y y x y =-++=-++,令0y =,得2112y x =+,即211,02y R ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.(10分)同理,直线4l 的方程为32222y y y x y =-++,令0y =,得2212y x =+,即221,02y S ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.∴222122y y RS =-.联立两直线方程3111322222y y y x y y y y x y ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得()2212121212122y y y y x y y y y y ⎧++=+⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩,整理后可得2222x m y m⎧=+⎨=⎩,即()222,2E m m +,则E 到直线AB l的距离E AB d -==.(13分)由上可得22211112222D y y S PQ y m =⋅=-,212d AB S AB d -=⋅=,312E AB S AB d -=⋅=,222141122222E y y S RS y m =⋅=-,(15分)∴2123422S S m S S +==,得2212m λ=<+,故λ的取值范围为()0,1.(17分)19.(17分)超越数得名于欧拉,它的存在是法国数学家刘维尔(Joseph Liouville )最早证明的.一个超越数不是任何一个如下形式的整系数多项式方程的根:11100n n n n a x a x a x a --++++= (0a ,1a ,…,n a ∈Z ,0n a ≠).数学家证明了自然对数的底数e 与圆周率π是超越数.回答下列问题:已知函数()e x n n n f x b x =-(*n ∈N )只有一个正零点.(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)(ⅰ)构造整系数方程00n n a x a +=,证明:若N m ∈,则e m 为有理数当且仅当0m =.(ⅱ)数列{}n b 中是否存在不同的三项构成等比数列?若存在,求出这三项的值;否则说明理由.解:(1)若()e x n n n f x b x =-只有一个正零点,可得e ,e 1,x n n x n n b x b x -==(1分)令()e n x g x x -=,()11()e e e n x n x n x g x nx x x n x -----=-=-',令()0g x '<,(,)x n ∈+∞,令()0g x '>,(0,)x n ∈,故()g x 在(0,)n 上单调递增,在(,)n +∞上单调递减,可得()g x 在x n =处取得最大值,且最大值为()e n n g n x -=,(4分)而当0x →时,()0g x →,当x →+∞时,()0g x →,由题意得,当()g x 最大时,符合题意,故e 1n n n b n -=,即e n n n b n -=⋅.(6分)(2)(ⅰ)若0m =,则e 1m =为有理数;若m 正整数,假设e m 为有理数,则e ,,,0m p y p q q q==∈≠Z ,则方程0q y p ⋅-=的根中有有理数,又在方程0m q x p ⋅-=中,发现e x =是它的根,(8分)而已知e 是超越数,故e 不是方程的根,与0q y p ⋅-=矛盾,即e m 不为有理数;综上所述:m ∈N ,e m 为有理数当且仅当0m =;(10分)(ⅱ)若数列{}n b 中存在不同的三项构成等比数列,则()2e e e e m m n n l l m n ---⋅⋅⋅=⋅,可得22e m n l m n l m n l +--=⋅⋅,由方程右边是有理数知左边是有理数,由上问知当且仅当2m n l +=时成立,故2m n l m n m n l l l ⋅==⋅,则()()1m n m n l l ⋅=,设1m x l-=,则(1)m l x =-,(1)n l x =+,则()()111m n x x -⋅+=,将(1)m l x =-,(1)n l x =+代入进行化简,可得()()(1)111l x l x x x -+-⋅+=,故()()11111l x x x x -+⎡⎤-⋅+=⎣⎦,故()()11111x x x x -+-⋅+=,(14分)构造函数()()()()()1ln 11ln 1f x x x x x =--+++,而()()2ln 10f x x ='-<,知()f x 在其定义域内单调递减,又()00f =,故若()()11111x x x x -+-⋅+=,则有0x =,即2m n l m n l ⋅=成立,当且仅当m n l ==时成立.即数列{}n b 中不存在不同的三项构成等比数列.(17分)。
高考数学模拟复习试卷试题模拟卷105 (2)
高考模拟复习试卷试题模拟卷【考情解读】1.会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).2.会利用导数解决某些实际问题. 【重点知识梳理】1.利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤(1)分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式y =f(x);(2)求函数的导数f′(x),解方程f′(x)=0;(3)比较函数在区间端点和f′(x)=0的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值; (4)回归实际问题作答. 2.不等式问题(1)证明不等式时,可构造函数,将问题转化为函数的极值或最值问题.(2)求解不等式恒成立问题时,可以考虑将参数分离出来,将参数范围问题转化为研究新函数的值域问题.3.方程解的个数问题构造函数,利用导数研究函数的单调性,极值和特殊点的函数值,根据函数性质结合草图推断方程解的个数.【高频考点突破】考点一 函数的最值与导数例1、已知a ∈R ,函数f(x)=ax +ln x -1.(1)当a =1时,求曲线y =f(x)在点(2,f(2))处的切线方程; (2)求f(x)在区间(0,e]上的最小值. 【拓展提升】1.极值只能在定义域内部取得,而最值却可以在区间的端点取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点必定是极值.2.求给定区间上的函数的最值关键是判断函数在此区间上的单调性,但要注意极值点不一定是最值点,还要与端点值比较,对于含参数的函数最值,要注意分类讨论.【变式探究】已知函数f(x)=ax -2x -3ln x ,其中a 为常数.(1)当函数f(x)的图象在点⎝⎛⎭⎫23,f ⎝⎛⎭⎫23处的切线的斜率为1时,求函数f(x)在⎣⎡⎦⎤32,3上的最小值;(2)若函数f(x)在区间(0,+∞)上既有极大值又有极小值,求a 的取值范围;考点二 利用导数证明不等式例2、 已知定义在正实数集上的函数f(x)=12x2+2ax ,g(x)=3a2lnx +b ,其中a>0.设两曲线y =f(x),y =g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.(1)用a 表示b ,并求b 的最大值; (2)求证:f(x)≥g(x)(x>0).【方法技巧】利用导数证明不等式的步骤 (1)构造新函数,并求其单调区间; (2)判断区间端点函数值与0的关系;(3)判断定义域内函数值与0的大小关系,证不等式. 【变式探究】 证明:当x ∈[0,1]时,22x≤sinx≤x. 考点三、利用导数研究函数零点问题 例3、已知函数f(x)=x2+xsinx +cosx.(1)若曲线y =f(x)在点(a ,f(a))处与直线y =b 相切,求a 与b 的值; (2)若曲线y =f(x)与直线y =b 有两个不同交点,求b 的取值范围. 【方法技巧】函数零点或函数图象交点问题的求解,一般利用导数研究函数的单调性、极值等性质,并借助函数图象,根据零点或图象的交点情况,建立含参数的方程(或不等式)组求解,实现形与数的和谐统一.【变式探究】 已知函数f(x)=x3-3ax -1,a≠0. (1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在x =-1处取得极值,直线y =m 与y =f(x)的图象有三个不同的交点,求m 的取值范围. 考点四 生活中的优化问题例4、某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y =ax -3+10(x -6)2,其中3<x<6,a 为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.(1)求a 的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.【方法技巧】在求实际问题中的最大值或最小值时,一般先设自变量、因变量、建立函数关系式,并确定其定义域,利用求函数最值的方法求解,注意结果应与实际情况相符合.用导数求实际问题中的最大(小)值,如果函数在区间内只有一个极值点,那么根据实际意义可知该极值点就是最值点.【变式探究】请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E,F在AB上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE =FB=x(cm).(1)某广告商要求包装盒的侧面积S(cm2)最大,试问x取何值?(2)某厂商要求包装盒的容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.【真题感悟】【高考北京,文8】某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况.加油时间加油量(升)加油时的累计里程(千米)2015年5月1日12350002015年5月15日4835600注:“累计里程“指汽车从出厂开始累计行驶的路程在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为()A.6升 B.8升 C.10升 D.12升【高考福建,文22】已知函数2(1)()ln2xf x x-=-.(Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)证明:当1x >时,()1f x x <-;(Ⅲ)确定实数k 的所有可能取值,使得存在01x >,当0(1,)x x ∈时,恒有()()1f x k x >-. 【高考广东,文21】(本小题满分14分)设a 为实数,函数()()()21f x x a x a a a =-+---. (1)若()01f ≤,求a 的取值范围; (2)讨论()f x 的单调性; (3)当2a ≥时,讨论()4f x x+在区间()0,+∞内的零点个数. 【高考四川,文21】已知函数f(x)=-2lnx +x2-2ax +a2,其中a>0. (Ⅰ)设g(x)为f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性;(Ⅱ)证明:存在a ∈(0,1),使得f(x)≥0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+∞)内有唯一解. 【高考天津,文20】(本小题满分14分)已知函数4()4,,f x x x x R(I )求()f x 的单调区间; (II )设曲线()y f x 与x 轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为()y g x ,求证:对于任意的正实数x ,都有()()f x g x ;(III )若方程()=()f x a a 为实数有两个正实数根12x x ,,且12x x ,求证:1321-43a x x . 16.【高考浙江,文20】(本题满分15分)设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.1.(·四川卷)已知函数f(x)=ex -ax2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数. (1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值; (2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1. 2.(·安徽卷)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:(i)直线l 在点P(x0,y0)处与曲线C 相切;(ii)曲线C 在点P 附近位于直线l 的两侧.则称直线l 在点P 处“切过”曲线C.下列命题正确的是________(写出所有正确命题的编号). ①直线l :y =0在点P(0,0)处“切过”曲线C :y =x3;②直线l :x =-1在点P(-1,0)处“切过”曲线C :y =(x +1)2; ③直线l :y =x 在点P(0,0)处“切过”曲线C :y =sin x ; ④直线l :y =x 在点P(0,0)处“切过”曲线C :y =tan x ; ⑤直线l :y =x -1在点P(1,0)处“切过”曲线C :y =ln x. 3.(·安徽卷)设函数f(x)=1+(1+a)x -x2-x3,其中a>0. (1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;(2)当x ∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x 的值. 4.(·北京卷)已知函数f(x)=2x3-3x. (1)求f(x)在区间[-2,1]上的最大值;(2)若过点P(1,t)存在3条直线与曲线y =f(x)相切,求t 的取值范围;(3)问过点A(-1,2),B(2,10),C(0,2)分别存在几条直线与曲线y =f(x)相切?(只需写出结论)5.(·福建卷)已知函数f(x)=ex -ax(a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f(x)在点A 处的切线斜率为-1.(1)求a 的值及函数f(x)的极值; (2)证明:当x >0时,x2<ex ;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x0,使得当x ∈(x0,+∞)时,恒有x <cex. 6.(·湖北卷)π为圆周率,e =2.718 28…为自然对数的底数. (1)求函数f (x)=ln xx 的单调区间;(2)求e3,3e ,eπ,πe ,3π,π3这6个数中的最大数与最小数. 7.(·湖南卷)若0<x1<x2<1,则() A .ex2-ex1>ln x2-ln x1 B .ex2-ex1<ln x2-ln x1 C .x2ex1>x1ex2 D .x2ex1<x1ex28.(·湖南卷)已知函数f(x)=xcos x -sin x +1(x >0). (1)求f(x)的单调区间;(2)记xi 为f(x)的从小到大的第i(i ∈N*)个零点,证明:对一切n ∈N*,有1x21+1x22+…+1x2n <23.9.(·江西卷)若曲线y =xln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标是________. 10.(·江西卷)将连续正整数1,2,…,n(n ∈N*)从小到大排列构成一个数123…n ,F(n)为这个数的位数(如n =12时,此数为123456789101112,共有15个数字,F(12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p(n)为恰好取到0的概率.(1)求p(100);(2)当n≤时,求F(n)的表达式;(3)令g(n)为这个数中数字0的个数,f(n)为这个数中数字9的个数,h(n)=f(n)-g(n),S ={n|h(n)=1,n≤100,n ∈N*},求当n ∈S 时p(n)的最大值.11.(·辽宁卷)当x ∈[-2,1]时,不等式ax3-x2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是() A .[-5,-3] B.⎣⎡⎦⎤-6,-98C .[-6,-2]D .[-4,-3]12.(·新课标全国卷Ⅱ] 若函数f(x)=kx -ln x 在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值范围是() A .(-∞,-2] B .(-∞,-1] C .[2,+∞) D .[1,+∞)13.(·新课标全国卷Ⅱ] 已知函数f(x)=x3-3x2+ax +2,曲线y =f(x)在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为-2.(1)求a ;(2)证明:当k <1时,曲线y =f(x)与直线y =kx -2只有一个交点.14.(·全国新课标卷Ⅰ)已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a 的取值范围是()A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,-2)D .(-∞,-1)15.(·全国新课标卷Ⅰ)设函数f(x)=aln x +1-a 2x2-bx(a≠1),曲线y =f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率为0. (1)求b ;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<aa -1,求a 的取值范围. 16.(·山东卷)设函数f(x)=aln x +x -1x +1,其中a 为常数.(1)若a =0,求曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; (2)讨论函数f(x)的单调性.17.(·陕西卷)设函数f(x)=ln x +mx ,m ∈R. (1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f(x)的极小值; (2)讨论函数g(x)=f′(x)-x3零点的个数;(3)若对任意b >a >0,f (b )-f (a )b -a <1恒成立,求m 的取值范围.18.(·天津卷)已知函数f(x)=x2-23ax3(a >0),x ∈R. (1)求f(x)的单调区间和极值;(2)若对于任意的x1∈(2,+∞),都存在x2∈(1,+∞),使得f(x1)·f(x2)=1,求a 的取值范围.19.(·浙江卷)已知函数f(x)=x3+3|x -a|(a >0).若f(x)在[-1,1]上的最小值记为g(a). (1)求g(a);(2)证明:当x ∈[-1,1]时,恒有f(x)≤g(a)+4.19.(·重庆卷)已知函数f(x)=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线y =12x.(1)求a 的值;(2)求函数f(x)的单调区间与极值. 【押题专练】1.已知函数f(x)=ax2+c ,且f′(1)=2,则a 的值为() A. 2 B .1 C .-1 D .02.曲线y =x3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为() A .y =x -1 B .y =-x +1C .y =2x -2D .y =-2x +23.若函数f(x)的定义域为[a ,b],且b>-a>0,则函数g(x)=f(x)+f(-x)的定义域为() A .[a ,b] B .[-b ,-a] C .[-b ,b] D .[a ,-a] 4.过点(0,1)且与曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线垂直的直线的方程为( ) A .2x -y +1=0 B .2x +y -1=0 C .x +2y -2=0 D .x -2y +2=05.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1,x>0,0,x =0,-1,x<0,g(x)=x2f(x -1),则函数g(x)的递减区间是( )A .(0,1)B .(1,+∞)C .(-∞,0)D .(0,+∞)6.定义域为R 的函数f(x)满足f(1)=1,且f(x)的导函数f′(x)>12,则满足2f(x)<x +1的x 的集合为( ) A .{x|-1<x<1} B .{x|x<1} C .{x|x<-1或x>1} D .{x|x>1}7.设f(x)=x(ax2+bx +c)(a≠0)在x =1和x =-1处有极值,则下列点中一定在x 轴上的是( ) A .(a ,b) B .(a ,c) C .(b ,c) D .(a +b ,c)8.设曲线y =xn +1(n ∈N*)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点横坐标为xn ,则log2 012x1+log2 012x2+…+log2 012x 的值为( )A .-log2 0122 011B .-1C .-1+log2 0122 011D .19.函数f(x)=x3+ax(x ∈R)在x =1处有极值,则曲线y =f(x)在原点处的切线方程是________. 10.曲线y =x(3lnx +1)在点(1,1)处的切线方程为________.11.设f(x),g(x)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0且g(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集为________.12. 某商品进货价每件50元,据市场调查,当销售价格(每件x 元)为50<x≤80时,每天售出的件数为P =105(x -40)2,若要使每天获得的利润最多,销售价格每件应定为多少元?13.已知函数f(x)=ex(ax2+x +1). (1)设a>0,讨论f(x)的单调性;(2)设a =-1,证明:对任意x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<2. 14.已知函数f(x)=ex +1x -a.(1)当a =12时,求函数f(x)在x =0处的切线方程;(2)当a>1时,判断方程f(x)=0实根的个数.高考模拟复习试卷试题模拟卷高考模拟复习试卷试题模拟卷第02节 古典概型一、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择中,只有一个是符合题目要求的。
全国卷Ⅰ新高考理科数学仿真模拟试卷含答案解析 (3)
全国卷Ⅰ新高考理科数学仿真模拟试卷一、选择题(共12题,每题5分,共60分)1.如图,已知R是实数集,集合A={x|lo g12(x-1)>0},B={x|2x-3x<0},则阴影部分表示的集合是A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1)D.(0,1] 2.已知复数z满足1+iz=(1-i)2,则复数z的虚部是A.-12B.12C.12i D.-12i3.设a=log32,b=log52,c=log23,则A.a>c>bB.b>c>aC.c>b>aD.c>a>b4.已知向量a和向量b的夹角为30°,|a|=2,|b|=√3,则向量a和向量b的数量积a·b= A.1 B.2 C.3 D.45.函数f(x)=x 2|x|e x的大致图象是A. B.C.D.6.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中的《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,有丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.某中学拟从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,则所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为A.35B.710C.45D.9107.若l 1,l 2,l 3表示三条不同的直线,则下列命题正确的是A.l 1⊥l 2,l 2⊥l 3⇒l 1∥l 3B.l 1⊥l 2,l 2∥l 3⇒l 1⊥l 3C.l 1∥l 2∥l 3⇒l 1,l 2,l 3共面D.l 1,l 2,l 3共点⇒l 1,l 2,l 3共面8.若执行如图的程序框图,则输出i 的值等于A.2B.3C.4D.59.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n 2-9=4(S n -n ),数列{1a n ·a n+1}的前n 项和为T n ,则T 10=A.13B.17C.235D.22510.已知椭圆C :x 2m+y 2m -4=1(m >4)的右焦点为F ,点A (-2,2)为椭圆C 内一点.若椭圆C 上存在一点P ,使得|PA |+|PF |=8,则m 的取值范围是A.(6+2√5,25]B.[9,25]C.(6+2√5,20]D.[3,5]11.已知定义在[0,π4]上的函数f (x )=sin(ωx -π6)(ω>0)的最大值为ω3,则正实数ω的取值个数最多为A.4B.3C.2D.112.已知三棱锥S-ABC 中,AB ⊥BC ,AB =BC =2,SA =SC =2√2,二面角B-AC-S 的大小为2π3,则三棱锥S-ABC 的外接球的表面积为A.124π9B.105π4C.105π9D.104π9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.过点M(2,0)作函数f(x)=e x(x-6)的图象的切线,则切线的方程为. 14.已知在等比数列{a n}中,a n>0且a3+a4=a1+a2+3,记数列{a n}的前n项和为S n,则S6-S4的最小值为.15.某统计调查组从A,B两市各随机抽取了6个大型商品房小区调查空置房情况,并记录他们的调查结果,得到如图所示的茎叶图.已知A市被调查的商品房小区中空置房套数的平均数为82,B市被调查的商品房小区中空置房套数的中位数为77,则x-y=.16.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线与x轴的交点为Q,双曲线x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线被抛物线截得的弦为OP,O为坐标原点.若△PQF为直角三角形,则该双曲线的离心率等于.三、解答题(共7题,共70分)17.(本题12分)在△ABC中,a=7,b=8,cos B=-17.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.18.(本题12分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D为BC的中点,AB=AC,BC1⊥B1D.求证:(1)A1C∥平面ADB1;(2)平面A1BC1⊥平面ADB1.19.(本题12分)2018年11月27日~28日,2018“未来信息通信技术国际研讨会”在北京召开,本届大会以“5G应用生态与技术演进”为主题,全球5G大咖齐聚一堂,进行了深入探讨.为了给5G手机的用户提供更好的服务,我国的移动、联通、电信三大运营商想通过调查了解现有4G手机用户对传输速度的满意度,随机抽取了100名手机用户进行调查评分(满分100分,单位:分),其频数分布表如下所示.(1)作出频率分布直方图,并求这100名4G 手机用户评分的平均数(同一组中的评分用该组区间的中点值作代表);(2)以样本的频率作为概率,认为评分“不低于80分”为“满意度高”,现从所有4G 手机用户中随机抽取5名用户进行进一步访谈,用X 表示抽出的5名用户中“满意度高”的人数,求X 的分布列和数学期望.20.(本题12分)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√32, 且过点A (2,1).(1)求椭圆C 的方程;(2) 若P ,Q 是椭圆C 上的两个动点,且使∠PAQ 的角平分线总垂直于x 轴, 试判断直线PQ 的斜率是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.21.(本题12分)已知函数f (x )=e x -a ln(x -1).(其中常数e=2.718 28…是自然对数的底数) (1)若a ∈R ,求函数f (x )的极值点个数;(2)若函数f (x )在区间(1,1+e -a )上不单调,证明:1a +1a+1>a .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年浙江省宁波市高三上学期高考一模数学试卷带讲解
宁波市2022学年第一学期高考模拟考试高三数学试题一、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. 已知集合(){}ln 1A x y x ==-,{}260B x xx =--<,则AB =( )A. {}12x x << B. {}13x x <<C. {}2x x >-D. {}1x x >【答案】B【分析】先求对数函数的定义域化简集合A ,再解二次不等式化简集合B ,从而利用集合的交集运算求得结果. 【详解】因()ln 1y x =-,所以10x ->,得1x >,故{}1A x x =>,由260x x --<得()()320x x -+<,解得23x -<<,故{}23B x x =-<<, 所以利用数轴法易得{}13A B x x ⋂=<<. 故选:B.2. 已知数列{}n a 与{}n b 均为等差数列,且354a b +=,598a b +=,则47a b +=( ) A. 5 B. 6C. 7D. 8【答案】B【分析】根据等差数列的性质即可求解. 【详解】因为354a b +=,598a b +=, 所以355912a b a b ++=+, 即 355912a a b b ++=+,根据等差数列的性质可知3559472212a a b b a b ++=+=+, 所以476a b +=. 故选:B.3. 若i12i 1ia +=-++(a R ∈,i 为虚数单位),则i a -=( )A. B. C. D. 【答案】B【分析】根据复数的运算法则求得参数a ,再求目标复数的模长即可. 【详解】因为i12i 1ia +=-++,故()()i 1i 12i 3i a +=+-+=-+,故3a =-,则i 3i a -=--== 故选:B.4. 一种药品在病人血液中的量不低于1500mg 时才有疗效,如果用药前,病人血液中该药品的量为0mg ,用药后,药在血液中以每小时20%的比例衰减.现给某病人静脉注射了3000mg 的此药品,为了持续保持疗效,则最长需要在多少小时后再次注射此药品(lg 20.301≈,结果精确到0.1)( ) A. 2.7 B. 2.9C. 3.1D. 3.3【答案】C【分析】根据题意列出关于n 的式子,根据对数的运算性质即可求解. 【详解】设注射n 个小时后需要向病人血液中再次注射该药品,则()41lg 23000120%15005212lg 2nnn ⎛⎫⨯-≥⇒≥⇒≤⎪-⎝⎭, 由lg 20.301≈得: 3.1n ≤ 故n 的最大值为3.1, 故选:C5. 已知两个非零向量a ,b 的夹角为60°,且()2a a b ⊥-,则a ba b+=-( )A.13B.3C.D. 3【答案】C【分析】根据向量的垂直关系可得a b =,进而根据模长公式即可求解. 【详解】由()2a a b ⊥-得2222=0=2=2cos60aa b a a ba ab a b ,22223a b a b aba b a 2222a ba b aba ba ,所以33a ba a ba+==-,故选:C6. 已知()0,2A ,()(),00B t t <,动点C 在曲线T :()2401y x x =≤≤上,若△ABC 面积的最小值为1,则t 不可能为( ) A. 4- B. 3- C. 2-D. 1-【答案】D【分析】设200,4y C y ⎛⎫⎪⎝⎭,求出直线AB 的方程,利用点到直线的距离公式求出点C 到直线AB 的距离,再求出AB ,可得[]20022,2,22ABCy ty tS y +-=∈-△,分别代入4t =-、3t =-、2t =-及1t =-,判断最小值是否为1即可.【详解】设200,4y C y ⎛⎫⎪⎝⎭,因为[]0,1x ∈,所以[]2,2y ∈-,即[]02,2y ∈-. 直线AB 的方程为12x yt +=,即()2200x ty t t +-=<. 因为[]02,2y ∈-,0t <,所以()22000022022y y ty t y t +-=+->.则点C 到直线AB的距离为2002y ty t d +-==. 因为()0,2A ,(),0B t,所以AB =所以220000221222ABCy y ty t ty tS +-+-==△. 当4t =-时,[]200482,2,22ABC y y S y -+=∈-△,可得当02y =时,()min 1ABC S =△,符合题意;当3t =-时,[]2000362,2,22ABC y y S y -+=∈-△, 可得当02y =时,()min 1ABC S =△,符合题意; 当2t =-时,[]2000242,2,22ABCy y S y -+=∈-△, 可得当02y =时,()min 1ABC S =△,符合题意; 当1t =-时,[]200022,2,22ABCy y S y -+=∈-△,可得当01y =时,()min 34ABC S =△,不符合题意. 故t 不可能为1-. 故选:D.7. 若函数()2f x x mx n =++在区间()1,1-上有两个零点,则2221n m n -++的取值范围是( ) A. ()0,1 B. ()1,2 C. ()0,4 D. ()1,4【答案】A【分析】令()()()212f x x mx n x x x x =++=--,且()12,1,1x x ∈-,12x x ≠,注意到()()()()()22222111111n m n n m m n m n f f -++=+-=++-+=-,则将问题转化为求()()11f f -的范围即可.【详解】令()()()212f x x mx n x x x x =++=--,且()12,1,1x x ∈-,12x x ≠,根据,将()()()()()22222111111n m n n m m n m n f f -++=+-=++-+=-,()()()()()()()()()()221212121111111111f f m n m n x x x x x x -=++-+=------=--,又21011x <-≤,22011x <-≤,∴()()(]110,1f f -∈,又12x x ≠,∴()()()110,1f f -∈,即()22210,1n m n -++∈,故选:A .8. 在正四棱台1111ABCD A B C D -中,112AB A B =,1AA =的表面积为( ) A.332πB. 33πC.572πD. 57π【答案】D【分析】根据正棱台的性质,表示出棱台的高与边长之间的关系,根据棱台的体积公式,将体积函数式子表示出来,利用不等式求解最值,得到棱台的高.因为外接球的球心一定在棱台上下底面中心的连线及其延长线上,通过作图,数形结合,求出外接球的半径,得到表面积.【详解】图1设底边长为a ,原四棱锥的高为h ,如图1,1,O O 分别是上下底面的中心,连结1OO ,11O A ,OA , 根据边长关系,知该棱台的高为2h,则11112173224ABCD A B C D h a h V -==,由1AA 11AOO A为直角梯形,111124O A A B a ==,22OA AB a ==,可得=h =11112724ABCD A B C D a h V -==283=≤=当且仅当22482a a =-,即4a =时等号成立,此时棱台的高为1.上底面外接圆半径111r AO==r AO ==,设球的半径为R ,显然球心M 在1OO 所在的直线上.显然球心M 在1OO 所在的直线上.图2当棱台两底面在球心异侧时,即球心M 在线段1OO 上,如图2,设OM x =,则11O M x =-,01x <<,显然1MA MA R ====解得0x <,舍去.图3当棱台两底面在球心异侧时,显然球心M 在线段1O O 的延长线上,如图3,设OM x =,则11O M x =+,显然1MC MA R ====解得52x =,2R ==,此时,外接球的表面积为2244572R πππ⎛⎫=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 若函数()()()sin 20f x x ϕϕ=+<<π的图象关于直线6x π=对称,则( )A. ()102f =B. ()f x 的图象关于点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称 C. ()f x 在区间0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 D. ()f x 在区间()0,π上有2个极值点 【答案】ABD【分析】先根据图象关于直线6x π=对称可求得ϕ,从而得到解析式,赋值法可判断AB ,整体代入法可判断C ,根据三角函数中极值点的含义可判断D.【详解】若函数()()()sin 20f x x ϕϕ=+<<π的图象关于直线6x π=对称,则262k ππϕπ⨯+=+,解得6k πϕπ=+,Z k ∈,而0ϕπ<<,所以6πϕ=,故()sin 26f x x π⎛⎫+⎝=⎪⎭. 对于A ,()10sin 62f π==,A 正确;对于B ,5()sin 012f π=π=,所以图象关于点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,B 正确; 对于C ,令222262k x k πππππ-≤+≤+,即36k x k ππππ-≤≤+,Z k ∈,当0k =时,单调递增区间为[,]36ππ-,0,3π⎛⎫⎪⎝⎭不是其子区间,C 错误; 对于D ,三角函数的极值点即为函数图像对称轴所对应的横坐标,令262x k πππ+=+,得26k x ππ=+,当0k =和1k =时,6x π=和23x π=为()f x 在区间()0,π上的2个极值点,D 正确. 故选:ABD10. 已知直线l :()31002mx y m m -++=>与圆O :224x y +=相交于,A B 两点,与两坐标轴分别交于,C D 两点,记AOB 的面积为1S ,COD △的面积为2S ,则( )A. 12S ≤B. 存在m ,使23S =C. AB ≥D. 存在m ,使AB CD =【答案】ABC【分析】运用数形结合思想,结合面积公式和点到直线距离,两点间距离,直线与圆弦长公式即可. 【详解】A.直线l :()31002mx y m m -++=>, 当0x = 时,312y m =+ , 当0y = 时,312x m=--,所以CD =,因为圆心为(0,0),2O r =,所以圆心到直线的距离d = , 所以根据直线被圆截得的弦长公式有2242AB d ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得AB =,所以()22141222d d S AB d d -+=⨯===,当且仅当224d d-=即d =d ==解得6m =时取得等号.所以12S ≤,故A 正确. B.直线l :()31002mx y m m -++=>, 当0x = 时,312y m =+ ; 当0y = 时,312x m=--,所以21331(1)()222S m m =++191(3)24m m =++113)2m m≥+3=当23m = 时,23S =,故B 正确.C.直线l :()31002mx y m m -++=>过定点3(,1)2P - 在圆内,因为圆O :224x y +=,圆心为(0,0),2O r =,所以圆心到直线的距离d=因为AB =≥==, 当且仅当l OP ⊥时,d PC =,所以l 被截得的弦长最短AB =所以AB ≥故C 正确.D.要使AB CD =,则AB 与CD 重合,此时AB 的直线方程为2y x =+不过定点3(,1)2P -,故D 错. 故选:ABC.11. 已知正实数a 、b 满足()221a b a b ab +-++=,则( )A. a b +的最大值为2B. a b +的最小值为12C. 22a b +的最小值为2D. 22a b +的最大值为3【答案】AC【分析】利用基本不等式可得出关于a b +的不等式,解出a b +的取值范围,可判断AB 选项;由已知可得出()()22222a b a b a b +=-++++,利用二次函数的基本性质结合a b +的取值范围,可得出22a b +的取值范围,可判断CD 选项.【详解】因为正实数a 、b 满足()221a b a b ab +-++=,则()()221112a b a b a b ab +⎛⎫<+-+=+≤+ ⎪⎝⎭,因为0a b +>,解得122a b +<+≤,当且仅当1a b ==时,a b +取最大值2,则A 对B 错; 因为()()()()222222212a b a b a b a b ab a b a b +-++-++=+-++=,所以,()()22222a b a b a b +=-++++,令122t a b ⎛⎤=+∈ ⎥⎝⎦,因为函数222y t t =-++在1,22⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,所以,()()22222a b a b a b ⎡+=-++++∈⎢⎣⎭,C 对D 错. 故选:AC.12. 如果定义在R 上函数()f x 满足:对任意x y >,有()()2f x f y ≤,则称其为“好函数”,所有“好函数”()f x 形成集合Γ.下列结论正确的有( )A. 任意()f x ∈Γ,均有()0f x ≥B. 存在()f x ∈Γ及0x ∈R ,使()02022f x =C. 存在实数M ,对于任意()f x ∈Γ,均有()f x M ≤D. 存在()f x ∈Γ,对于任意x ∈R ,均有()f x x ≥ 【答案】AC【分析】首先对于A ,取y x >,即可证明;对于BCD ,利用归纳推理以及反证法即可求解. 【详解】A 项:()f x ∀∈Γ,取y x >,由于2()()f x f y ≥,故()0f x ≥,正确; B 项:假如()f x ∈Γ及0x ∈R ,使()02022f x =,现任取00,0x x δδ+>>,有24200002()()()()nf x f x f x f x n nδδδ≥+≥+≥≥+,因此20()2022nfx δ+≤,从而120()2022nf x δ+≤,令n →+∞,得0()1f x δ+≤,再任取00,0x x δδ-,有()()222220*********n nn n f x f x f x f x n n δδδ--⎛⎫⎛⎫-≥-≥-≥≥= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令n →+∞,得0()f x δ-=+∞,这表明()0,f x δ→在0x 处无定义,与()f x 定义在R 上矛盾,错误;C 项:用反证法,反设结论得R M ∀∈ ,()f x ∃∈Γ ,使得()f x M >,那么取02021,R M x =∃∈,使得()020222021f x =>,由B 分析知有矛盾,所以假设不成立,因此原命题为真,正确;D 项:若此选项成立,则()()f x x →+∞→+∞,与C 矛盾,错误. 故选:AC【点睛】方法点睛:对于抽象函数以及函数不等式常用的证明方法: (1)特殊值法:可以通过例举特殊值,验证结论错误;(2)反证法:可以通过反证法,先假设,再证明得出矛盾,则原命题为真;(3)归纳推理法:归纳推理的一般步骤是先证明当n 取第一个值时,命题正确;假设当n k =时,命题正确,证明当1n k =+时命题也正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 若sin 2x x =,则cos2x =__________. 【答案】12##0.5 【分析】利用辅助角公式得πsin 13x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭即可求出π2π,6x k k =+∈Z 即可求解cos2x .【详解】因为πsin 2sin 23x x x ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,所以ππ2π,32x k +=+ 即π2π,6x k k =+∈Z , 所以π24π,3x k k =+∈Z ,所以ππ1cos 2cos 4πcos 332x k ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭故答案为:12.14. 南宋的数学家杨辉“善于把已知形状、大小的几何图形的求面积、体积的连续量问题转化为离散量的垛积问题”,在他的专著《详解九章算法•商功》中,杨辉将堆垜与相应立体图形作类比,推导出了三角垛、方垛、刍童垛等的公式,例如三角垛指的是如图顶层放1个,第二层放3个,第三层放6个,第四层放10个第n 层放n a 个物体堆成的堆垛,则1210111a a a +++=__________.【答案】2011【分析】由累加法即可求得n a ,再利用裂项相消法即可求解. 【详解】由题可知:1231,3,6a a a ===,即有()12n n a a n n --=≥, 所以121321()()()n n n a a a a a a a a -=+---+++(1)12342n n n +=+++++=,当n=1成立 所以1222(1)1n a n n n n ==-++,所以121011122222222223341011a a a +++=-+-+-++- 22021111=-=. 故答案为:201115. 在棱长均相等的四面体ABCD 中,P 为棱AD (不含端点)上的动点,过点A 的平面α与平面PBC 平行.若平面α与平面ABD ,平面ACD 的交线分别为m ,n ,则m ,n 所成角的正弦值的最大值为__________. 【答案】3【分析】根据面面平行的性质可得//,//m BP n PC ,进而得BPC ∠或其补角即为m ,n 所成的平面角,结合余弦定理即可求解余弦的最小值,即可求解正弦的最值.【详解】过点A 的平面α与平面PBC 平行.若平面α与平面ABD ,平面ACD 的交线分别为m ,n ,由于平面//α平面PBC ,平面PBC ⋂平面ABD PB =,,平面PBC ⋂平面ACD PC = 所以//,//m BP n PC ,所以BPC ∠或其补角即为m ,n 所成的平面角,设正四棱锥ABCD 的棱长为1,,01AP x x =<<,则1PD x =-,在ABP中,由余弦定理得:601BP ==+=, 同理601PC ==+=, 故在PBC 中,()()22222221211112cos 11221211324x x PB PC BC BPC PB PC x x x x x -+-+-∠===-=-⋅-+-+⎛⎫-+⎪⎝⎭, 由于2133244x ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭,则212231324x ≤⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,进而2112131324x -≥⎛⎫-+⎪⎝⎭,当12x =时取等号, 故cos BPC ∠的最小值为13,进而sin3BPC ∠=≤, 故sin BPC ∠, 故答案为:316. 已知A ,B 为椭圆22195x y +=上两个不同的点,F 为右焦点,4AF BF +=,若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点T ,则FT =__________.【答案】43【分析】设()()1122,,,A x y B x y ,利用焦半径公式得到123x x +=,设()0,0T x ,写出垂直平分线方程121212322x x y y y x y y -+⎛⎫=--+⎪-⎝⎭,代入()0,0T x ,化简得到0x 值,最终求出FT 的值. 【详解】取椭圆方程为22221x y a b+=,c =2a x a c =>(椭圆右准线), 椭圆上点()0,Px y ,右焦点(),0F c ,设点()0,P x y 到直线的距离为d ,则200d x cPF===-020c c a x c a a c x a⎛⎫⎪-- ⎝⎭==,所以200c a x a c PF a ex ⎛⎫- =⎪-⎝⎭=, 因本题椭圆离心率:23e =,设()()1122,,,A x y B x y 由焦半径公式:122233433x x ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得:123x x +=, 即AB 中点()123,,,022y y T m +⎛⎫⎪⎝⎭,1212AB y y k x x -=-,则AB 垂直平分线斜率为1212x x y y --- 根据点,A B 在椭圆上,则有2211195x y +=,2222195x y +=,作差化简得()2222122159y y x x =--,则线段AB 的垂直平分线方程为121212322x x y y y x y y -+⎛⎫=--+⎪-⎝⎭,代入(),0T m 得: ()()()()2222211212121255359922226x x x x y y m x x x x -+--===-=---,即023x =,则24||233FT =-=. 故答案为:43.【点睛】椭圆中常见的二级结论对解决椭圆相关难题,尤其是选择填空题具有很好的作用,例如本题中的焦半径公式,10PF ex a =+,20PF a ex =-,点在椭圆上适合椭圆方程这一条件做题时容易忽略,但是却是设点法做题必要的步骤.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()*22Nn n S a n =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令4n n b a n =-,求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 【答案】(1)2n n a = (2)2282n n n T n -+=+- 【分析】(1)由n a 与n S 的关系即可求得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法求数列的前n 项和. 【小问1详解】当1n =,11122S a a ==-,故12a =, 因为22n n S a =-,当2n ≥时,1122n n S a --=-,两式相减得:1122n n n n n S S a a a ---==-,即12n n a a -=, 故数列{}n a 为等比数列,公比2q,所以1222n nn a -=⨯=.【小问2详解】424n n n b a n n =-=-,故224122n n n n n b n n a --==-,故10121232222n n n T n --⎛⎫=-++++⎪⎝⎭, 令10121232222n n n H --=++++①, 0121112322222n n nH -=++++②,①-②得 1012211111112222222n n n n H ---=+++++-1112122412212n n n n n --⎛⎫- ⎪+⎝⎭=-=--即2282n n n H -+=-,故22228822nn n n n T n n --++⎛⎫=--=+- ⎪⎝⎭.18. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c ,4cos a bC b a+=. (1)求222a b c+的值; (2)若111tan tan tan B A C=+,求cos A . 【答案】(1)2 (2)6【分析】(1)利用余弦定理角化边即可求解;(2)根据弦化切将原等式变为2sin cos sin sin BBA C=,角化边即可得到2223a c b+=,再结合2222a b c +=可得b =,a =,利用余弦定理即可求解. 【小问1详解】 因为4cos a bC b a+=, 结合余弦定理,得2222242a b a b c ab ab++-=, 即2222a b c +=,所以2222a b c+=.【小问2详解】 由111cos cos sin cos cos sin sin tan tan tan sin sin sin sin sin sin A C C A C A BB AC A C A C A C+=+=+==,即22sin cos sin sin B b B A C ac ==,即22222a c b b ac ac+-=即2223a c b +=,又2222a b c +=,所以2b c =,2a =,所以22222235cos 2c c c b c a A bc +-+-=== 19. 已知函数()sin f x x ax =-,R a ∈. (1)若2a =,求曲线()y f x =在点,66f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程; (2)若()f x a ≥在5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)412122y x =-+ (2)365a π≤+【分析】(1)求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而求出切线方程; (2)参变分离可得sin 1x a x ≤+在5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,令()sin 1x g x x =+,5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,利用导数说明函数的单调性,求出函数的最小值,即可得解. 【小问1详解】解:当2a =时,()sin 2f x x x =-, 所以1sin 266623f ππππ⎛⎫=-⨯=-⎪⎝⎭,()cos 2f x x '=-,所以cos 2266f ππ⎛⎫'=-=⎪⎝⎭,故所求切线方程为412122yx =-+.【小问2详解】解:因为()f x a ≥()sin sin 11x x a x a x ⇔≥+⇔≤+在5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,令()sin 1x g x x =+,5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()()2cos cos sin 1x x x x g x x +-'=+, 令()cos cos sin h x x x x x =+-,则()sin sin 0h x x x x '=--<,所以()h x 在5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,因为1066222h ππ⎛⎫=⋅+->⎪⎝⎭,551066222h ππ⎛⎫=-⋅--< ⎪⎝⎭, 由零点存在定理知,存在唯一05,66x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使()00h x =, 所以()g x 在0,6x π⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递增,在05,6x π⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,所以()min 5333min ,min ,6666565g x g g πππππ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎧⎫===⎨⎬⎨⎬ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎩⎭⎩⎭, 从而365a π≤+.20. 如图,直三棱柱111ABCA B C 中,2ACB π∠=,E ,F 分别是AB ,11B C 的中点.(1)证明:EF ⊥BC ;(2)若2AC BC ==,直线EF 与平面ABC 所成的角为3π,求平面1A EC 与平面FEC 夹角的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2)35【分析】(1)取BC 中点H ,分别连结EH ,FH ,则1FH BB ∥,得FH ⊥平面ABC ,利用线面垂直的性质和判定定理证明BC ⊥平面EFH ,即可证明;(2)根据题意,由(1)知⊥FEH 为EF 与平面ABC 所成角,求出1CC ,建立如图空间直角坐标系,利用向量法分别求出平面CEF 与平面1CA E 的法向量,结合空间向量数量积的定义计算即可. 【小问1详解】 证法1:取BC 中点H ,分别连结EH ,FH ,因为F 为11B C 的中点,所以1FH BB ∥,因为三棱柱为直棱柱,所以1BB ⊥平面ABC ,所以FH ⊥平面ABC , 由BC ⊂平面ABC ,所以FH ⊥BC ,又E 为AB 的中点,则//EH AC ,且AC BC ⊥,所以EH BC ⊥,因为EH ,FH⊂平面EFH ,EHFH H =,所以BC ⊥平面EFH ,因EF ⊂平面EFH ,所以EF BC ⊥.证法2:设CA a =,CB b =,1CC c =,则()1111222EF CF CE CC CB CA CB a c =-=+-+=-+,由题知,CA CB ⊥,1CC CB ⊥, 所以0a b ⋅=,0b c ⋅=, 从而102CB EFb ac ⎛⎫⋅=⋅-+= ⎪⎝⎭,即EF BC ⊥.【小问2详解】由(1)知⊥FEH 为EF 与平面ABC 所成的角,所以3FEH π∠=,由2AC BC ==,得1CC =CA ,CB ,1CC 分别为x 轴,y 轴,z 轴正向,建立空间直角坐标系.则()2,0,0A ,()0,2,0B,(1C,(1A,(10,B ,()1,1,0E ,()0,1,0H,(F ,()1,1,0CE =,(CF =,(1CA =,设平面CEF 的一个法向量为()111,,m x y z =,由00m CE m CF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩得111100x y y +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,取()3,m =,平面1CA E 的法向量为()222,,x n y z =,由100n CE n CA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩得2222020x y x +=⎧⎪⎨=⎪⎩,取()3,2n =-,设平面CEF 与平面1CA E 的夹角为θ,则270cos 35m nm nθ⋅==. 所以平面CEF 与平面1CA E 夹角的余弦值为35. 21. 已知点()2,0A ,104,33B ⎛⎫-- ⎪⎝⎭在双曲线E :()222210,0x y a b a b -=>>上.(1)求双曲线E 的方程;(2)直线l 与双曲线E 交于M ,N 两个不同的点(异于A ,B ),过M 作x 轴的垂线分别交直线AB ,直线AN 于点P ,Q ,当MP PQ =时,证明:直线l 过定点.【答案】(1)2214x y -=(2)证明见解析【分析】(1)将点坐标代入双曲线方程,即可求解,a b 的值,进而得双曲线方程;(2)设直线方程,联立直线与双曲线方程,得到韦达定理,根据向量关系,转化为坐标关系,即可得,m k 的关系,进而可得直线过定点. 【小问1详解】由题知,222224111014133a a b ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪---= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩ ,得21b =, 所以双曲线E 的方程为2214x y -=.【小问2详解】由题意知,当l ⊥x 轴时,Q 与N 重合,由MP PQ =可知:P 是MQ 的中点,显然不符合题意, 故l 的斜率存在,设l 的方程为y kx m =+,联立2214y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得()222148440k x kmx m ----=,则 ()()()222222641611416140k m m k m k ∆=++-=+->,即2214m k +>,且2140k -≠,设()11,M x y ,()22,N x y ,122814km x x k +=-,21224414m x x k+=--,AB 方程为()124y x =-,令1x x =,得112,4x P x -⎛⎫ ⎪⎝⎭,AN 方程为()2222y y x x =--,令1x x =得11222,2x Q x y x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭, 由MP PQ =,得111222222x x y y x --=+⋅-,即12121222y y x x +=--, 即()()()()()12211212122242kx m x kx m x x x x x +-++-=-++⎡⎤⎣⎦, 即()()()121214422480k x x k m x x m -+--+++=,将122814km x x k +=-,21224414m x x k+=--代入得即22416161680m km k k m ++--=,所以()()2220m k m k ++-=,得22m k =-或2m k =-,当22m k =-,此时由0∆>,得58k <,符合题意; 当2m k =-,此时直线l 经过点A ,与题意不符,舍去所以l 的方程为22y kx k =+-,即()22y k x =-+,所以l 过定点()2,2.22. 已知函数()()()2e 32e 10,xf x ax b x b a a b =+-++-+>∈R ,且()00f >,()10f >. (1)若2a =,函数()f x 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,求实数b 的取值范围;(2)证明:对于任意实数x ∈R ,()()()20310f x f f ++>.参考数据:e 2.7182818≈.【答案】(1)03e 2b <≤+- (2)证明见解析 【分析】(1)利用导数与单调性最值的关系求解;(2)利用导数讨论单调性并证明不等式.【小问1详解】2a =时,()()2e 62e 1xf x x b x b =+-++-, 由题知()()1220x f x e x e b '=+-+≥对任意1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 因为()f x '在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增,则()()min 162e 02f x f b ⎛⎫''==-+≥ ⎪⎝⎭,得3e 2b ≤+-. 又()00f b =>,()1e 50f b =--+>,得05e b <<-,综上03e 2b <≤+-. 【小问2详解】法1:由题()020f b a =-+>,()12e 10f a b =--+>,则221e a b a -<<+-,而()()'e 62e x f x ax b =+-+,显然()f x '在R 上单调递增,()()()012e 12e 252e 20f b a a '=-+<-+-=--<,()()()1e 62e e 62212e 20f a b a a a '=+-+>+-+=+->,由零点存在定理知存在唯一()00,1x ∈使()0'0f x =,()00e 2e 6x b ax =+-所以()f x 在()0,x -∞单调递减,在()0,x +∞单调递增,所以()()0min f x f x =,()()()02200000e 32e 132e 332e 1x f x ax b x b a ax b a x b a =+-+++-=-+++++-,()()2031422633e 3473e f f b a a b a b +=+-++--=-+-,所以()()()()()()()20002031203132e 3328e f x f f f x f f ax b a x a b ++≥++=-+++++-()()20002232e 338e x b ax a x a =-+-+++-()()()()220000022232e 338e 324e 254ex a ax a x a ax a x a >--+-+++-=-+-++-()()()()()200000038542e 4e 13542e 4e x x a x x x a x =-++-+-=--+-+-()042e 4e x >-+-记()()42e 4e g x x =-+-,()g x 单调递减,又()()()()ln2e 6ln 22e 26ln 22e 26ln 22216ln 240a b a b a a a +-+=+-+>+-+=->,故00ln 2x <<,又3e 16>,故3ln 24<, 则()()35145e 42e 4e 7e 0422g x ->-⨯+-=-=>, 命题得证.(2)法2:由题()020f b a =-+>,()12e 10f a b =--+>,则221e a b a -<<+-,而()()'e 62e xf x ax b =+-+,显然()'f x 在R 上单调递增,()()()'012e 12e 252e 20f b a a =-+<-+-=--<,()()3334443991'e 2e e 221e 2204222f a b a a a ⎛⎫=+-+>+-+=+->> ⎪⎝⎭,由零点存在定理知存在唯一030,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 使()0'0f x =,()00e 2e 6x b ax =+-,所以()f x 在()0,x -∞单调递减,在()0,x +∞单调递增, 所以()()0min f x f x =,()()()()()()()20002031203132e 3328e f x f f f x f f ax b a x a b ++≥++=-+++++-记()()232e 3328e h x ax b a x a b =-+++++-, 则对称轴e 313b a x a++=>, 所以()()039332e 3328e 4164h x h a b a a b ⎛⎫≥=⋅-++⋅+++-⎪⎝⎭ ()3153151158e 28e 7e 016221622162a b a a a =++->+-+-=+->命题得证.。
2023年普通高等学校招生全国统一考试模拟测试(新高考)数学试题及答案
2023年普通高等学校招生全国统一考试模拟测试(新高考)数学试题及答案一、单选题(20分)请从每题的选项中选择一个最符合题意的答案,并在答题卡上将相应的字母涂黑。
1.若函数f(x)在区间[-1,3]上连续,则其必定是 A. 递减函数 B. 倒U型函数 C. 奇函数 D. 偶函数2.已知三角形ABC,AB=AC,角A=40°,则角B的度数等于 A. 40° B. 70° C. 80° D. 100°3.设a,b都是正数,且logₐ1/3=log₃b/2,则a/b的值等于 A. 1/4 B. 1/3 C. 1/2 D. 24.若a,b>0,且a+b=1,则a²+b²的最小值是 A. 1/2 B.1/√2 C. 1/4 D. 15.若直线y=mx+2与曲线y=4x²-3x-1有两个公共点,则m的取值范围是 A. (-∞,1/8) B. (-∞,0)∪(0,1/8) C. (-∞,1/8]∪[0,+∞) D. (-∞,0)二、多选题(20分)请从每题的选项中选择一个或多个最符合题意的答案,并在答题卡上将相应的字母涂黑。
6.设实数x满足条件|x-3| < 2,下列等式成立的是 A.x > 5 B. x < 1 C. x ≠ 3 D. x > 17.在直角坐标系中,下列函数中具有对称中心为(2,-1)的是 A. y=x-1 B. y=-(x-2)²-1 C. y=√(x²-4x+4) D. y=1/x-38.设集合A={a, a², a³},则以下命题成立的是 A. 若a>1,则a>1/a² B. 若a<0,则a³<0 C. 若a=1, 则A={1} D. 若a=0,则A={0}9.已知函数f(x)=x³+ax²+bx+c,若它与y=x+3有恰有一个交点,并且这个交点横纵坐标都是正数,则以下命题成立的是 A. a+b = -1 B. a+c = -3 C. a+c > 0 D. a+b+c > 010.设集合A={x | x=x²-2x-3, x∈R},B={x | x²+x-6=0,x∈R},则以下命题成立的是A. A⊂B B. A∩B=∅ C. B⊆A D.B∪A=∅三、填空题(20分)请根据题目要求填写空缺,并在答题卡上写出完整的答案。
2023年重庆市酉阳一中高考数学模拟试卷(一)+答案解析(附后)
2023年重庆市酉阳一中高考数学模拟试卷(一)1. 已知集合,,则( )A. B. C. D.2. 已知命题p:,或,则为( )A. ,且B. ,或C. ,或D. ,且3. 按数列的排列规律猜想数列,,,,…的第10项是( )A. B. C. D.4. 设,则“”是“”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 不充分也不必要条件5. 函数的零点所在的区间是( )A. B. C. D.6. 2020年初,新型冠状病毒引起的肺炎疫情爆发以来,各地医疗机构采取了各种针对性的治疗方法,取得了不错的成效,某医疗机构开始使用中西医结合方法后,每周治愈的患者人数如表所示:第x周12345治愈人数单位:十人38101415由上表可得y关于x的线性回归方程为,则此回归模型第5周的残差实际值减去预报值为( )A. B. 0 C. 1 D. 27. 已知函数的图象在处的切线为l:,则l与坐标轴围成的三角形的面积为( )A. B. C. D.8. 函数的图象大致是( )A. B. C. D.9. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )A. B.C. D.10. 若函数在上是单调减函数,则a 的取值范围是( )A. B.C.D.11. 奇函数满足,当时,,则( )A. 0B. 1C. 2D.12. 已知为定义在R 上的偶函数,当时,有,且时;,给出下列命题:①;②函数在定义域R 上是周期为2的周期函数;③直线与函数的图象有1个交点;④函数的值域为其中正确命题有( )A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个13. 函数的定义域为__________.14. 若复数,则__________.15. 已知为R 上的奇函数,且当时,,则______ .16. 已知,则__________.17. 命题p :任意,成立;命题q :存在,成立.若命题q 为假命题,求实数m 的取值范围;若命题p 和q 有且只有一个为真命题,求实数m 的取值范围.18. 某市从2020年5月1日开始,若电子警察抓拍到机动车不礼让行人的情况后,交警部门将会对不礼让行人的驾驶员进行扣3分,罚款200元的处罚,并在媒体上曝光.但作为交通重要参与者的行人,闯红灯通行却频有发生,带来了较大的交通安全隐患和机动车通畅率降低的情况.交警部门在某十字路口根据以往的监测数据,得到行人闯红灯的概率为,并从穿越该路口的行人中随机抽取了200人进行调查,对是否存在闯红灯的情况进行统计,得到列联表如下:45岁以下45岁以上合计闯红灯人数25未闯红灯数85合计200近期,为了整顿“行人闯红灯”这一不文明的违法行为,交警部门在该十字路口试行了对闯红灯的行人进行5元以上,50元以下的经济处罚.在试行经济处罚一段时间后,交警部门再次对穿越该路口的行人中随机抽取了200人进行调查,对是否存在闯红灯的情况进行统计,得到列联表如下:45岁以下45岁以上合计闯红灯人数51520未闯红灯人数9585180合计100100200将统计数据所得频率视为概率,完成下列问题:将列联表填写完整不需要写出填写过程,并根据表中数据分析,在试行对闯红灯的行人进行经济处罚前,是否有的把握认为闯红灯行为与年龄有关;在试行对闯红灯的行人进行经济处罚后,闯红灯现象是否有明显改善,请说明理由;结合调查结果,请你对“如何治理行人闯红灯现象”提出合理的建议至少提出两条建议19. 已知函数当时,求证:函数在上单调递增;若函数有三个零点,求t的值.20. 某公司决定采用增加广告投入和技术改造投入两项措施来获得更大的收益.通过对市场的预测,当对两项投入都不大于百万元时,每投入百万元广告费,增加的销售额可近似的用函数百万元来计算;每投入百万元技术改造费用,增加的销售额可近似的用函数百万元来计算.现该公司准备共投入百万元,分别用于广告投入和技术改造投入,请设计一种资金分配方案,使得该公司的销售额最大参考数据:,21. 函数讨论函数的极值;当时,求函数的零点个数.22.已知动点P、Q都在曲线为参数上,对应参数分别为与,M为PQ的中点.求M的轨迹的参数方程;将M到坐标原点的距离d表示为的函数,并判断M的轨迹是否过坐标原点.答案和解析1.【答案】D【解析】解:由,得,集合,,集合,,故选:先求出集合A,B,再利用集合交集的定义求解即可.本题主要考查了集合的基本运算,属于基础题.2.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查含有量词的命题的否定,属于基础题.根据含有量词的命题的否定即可得到结论.【解答】解:命题为全称命题,命题p:,或,则为:,且,故选3.【答案】D【解析】解:根据题意,数列的第1个数为,有,数列的第2个数为,有,数列的第3个数为,有,……依此类推,数列的第10项为,故选:根据题意,由数列的前4个数分析数列的通项公式,进而分析可得答案.本题考查归纳推理的应用,涉及数列的表示方法,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:,,,,,是的必要不充分条件,故选:先求出两个不等式的解集,再结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.本题主要考查充分条件和必要条件的判断,不等式的解法,属于基础题.5.【答案】D【解析】【分析】由题意可以画出与的图象,他们的交点就是函数的零点,从而求解.此题主要考函数零点与方程根的关系,利用数形结合求解,是一道好题.【解答】解:函数,画出与的图象,如下图:当时,,当时,,函数的零点所在的区间是故选:6.【答案】A【解析】解:,,即样本点的中心坐标为,代入,可得,解得,线性回归方程为,取,得,此回归模型第5周的残差为故选:由已知求得样本点的中心的坐标,代入线性回归方程可得,得到线性回归方程,进一步求得第5周的预报值,则残差可求.本题考查线性回归方程,考查残差的求法,是基础题.7.【答案】B【解析】解:由,得,,①又,②联立①②解得,切线为l:,取,得,取,得与坐标轴围成的三角形的面积为故选:由函数在处的导数值等于切线的斜率,再由切点处的函数值相等,列式可得m与n的值,得到切线方程,求得切线在两坐标轴上的截距,再由三角形面积公式求解.本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查运算求解能力,是中档题.8.【答案】D【解析】解:由于时,,排除A,C而函数在y轴右侧增长速度先比快,而后比慢,排除B,答案选择故选:观察图像特征,发现y轴左侧图像位于x轴上下方情况不同,因此可以通过计算,排除A,C,接着通过思考函数和的增长快慢,进而排除B,答案选择该题目考察给定解析式,找函数图像,主要采用代特值,研究函数增长快慢的方法,排除法等方法.9.【答案】B【解析】解:,,,且,故选:可得出,从而可得出,并且可得出,这样即可得出a,b,c 的大小关系.本题考查了对数的换底公式,对数函数和指数函数的单调性,增函数和减函数的定义,考查了计算能力,属于基础题.10.【答案】A【解析】解:由题可得,,因为在上单调递减,所以在上恒成立,即在上恒成立,则,设²,因为所以当时,取到最小值,所以,故选:由求导公式和法则求出,由导数与函数单调性的关系,列出不等式进行分离常数,再构造函数后,利用整体思想和二次函数性质求出函数的最值,可得a的取值范围.本题主要考查利用导数与函数单调性关系,将问题转化为恒成立问题,利用分离常数法,求函数值域,属于中档题.11.【答案】B【解析】解:因为奇函数满足,所以,所以,因为当时,,所以,即,则故选:由已知奇函数满足可得,然后结合奇函数性质可求a,代入即可求解.本题主要考查了利用函数的奇偶性及周期性求解函数值,函数性质的灵活应用是求解问题的关键.12.【答案】D【解析】解:函数为定义在R上的偶函数,当时,有,所以函数,故函数的周期为当时;,所以做出函数的图象,如图所示:所以函数,故①正确;对于②,函数在定义域R上不是周期为2的周期函数,故②错误;对于③,根据函数的图象,函数与函数有一个交点,故③正确;对于④,根据函数的图象,函数的值域为,故④正确;故:①③④正确.故选:直接利用函数的图象,进一步判断函数的性质,进一步确定①②③④的结论.本题考查的知识要点:函数的图象和性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.13.【答案】【解析】【分析】本题考查了求函数定义域的应用问题,属于基础题.根据函数的解析式,列出使解析式有意义的不等式组,求出解集即可.【解答】解:函数,所以,解得,且,所以的定义域为故答案为:14.【答案】【解析】【分析】本题考查了复数的乘除法的运算性质,考查了学生的运算能力,属于基础题.利用复数的四则运算性质化简即可求解.【解答】解:,故答案为:15.【答案】【解析】解:函数为奇函数,得,则,故答案为:根据奇函数的定义和性质进行转化求解即可.本题主要考查函数值的计算,利用奇函数的定义和性质是解决本题的关键,是基础题.16.【答案】100【解析】【分析】根据题意,求出的表达式,分析可得,据此计算可得答案.本题考查函数值的计算,注意求出的值.【解答】解:根据题意,,则,则,故……,故答案为:17.【答案】解:由q真:,得或,所以q假:;即实数m的取值范围为:;真:推出,由p和q有且只有一个为真命题,真q假,或p假q真,即或,或或即实数m的取值范围为:或或【解析】由q真,由判别式求得m的取值范围,进而得到q假的条件;求得p真的条件,由p和q有且只有一个为真命题,得到p真q假,或p假q真,然后分别求的m的取值范围,再取并集即得.本题考查复合命题的真假判定和含有量词的命题真假判定,涉及一元二次不等式恒成立和能成立问题,不等式的求解,关键是由p和q有且只有一个为真命题,得到p真q假,或p假q真,属于中档题.18.【答案】解:列联表如下:45岁以下45岁以上合计闯红灯人数152540未闯红灯人数8575160合计100100200因为所以有的把握认为闯红灯行为与年龄有关.在试行对闯红灯的行人进行经济处罚后,行人闯红灯的概率为,而在试行对闯红灯的行人进行经济处罚前,行人闯红灯的概率为,故在试行对闯红灯的行人进行经济处罚后,闯红灯现象有明显改善.①根据调查数据显示,行人闯红灯与年龄有明显关系,故可以针对45岁以上人群开展“道路安全”宣传教育;②由于经济处罚可以明显降低行人闯红灯的概率,故可以在法律允许范围内进行适当的经济处罚.【解析】根据题意,填写出列联表,利用公式求得的值,结合附表,即可得到结论;求得试行对闯红灯的行人进行经济处罚后,行人闯红灯的概率,结合试行对闯红灯的行人进行经济处罚前的概率,可得出结论;结合表格中的数据,可针对45岁以上人群开展“道路安全”宣传教育;也可进行适当的经济处罚,得到相应的结论.本题考查独立性检验,属于基础题.19.【答案】解:由于,故当时,,,所以,故函数在上单调递增分当,时,因为,且在R上单调递增,故有唯一解分所以x,,的变化情况如表所示:又函数有三个零点,所以方程有三个根,而,所以,解得分【解析】先求原函数的导数得:,由于,得到,从而函数在上单调递增.由已知条件得,当,时,有唯一解,又函数有三个零点,等价于方程有三个根,从而,解得t即得.本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、函数的零点等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.20.【答案】解:设3百万元中技术改造投入为百万元,广告费投入为百万元,则广告收入带来的销售额增加值为百万元,技术改造投入带来的销售额增加值为百万元,所以,投入带来的销售额增加值整理上式得,因为,令,解得或舍去,当当时,,所以,时,取得最大值.所以,当该公司用于广告投入百万元,用于技术改造投入百万元时,公司将有最大的销售额.【解析】先计算投入带来的销售额增加值,再利用导数法,即可确定函数的最值.本题考查函数模型的构建,考查导数知识的运用,考查学生的计算能力,正确确定函数解析式是关键.21.【答案】解:由题意,函数,可得,当时,,在R上为单调增函数,此时无极值;当时,令,解得,所以在上为单调增函数,令,解得,在上为单调减函数,所以当时,函数取得极小值,无极大值.综上所述:当时,无极值,当时,,无极大值.由知当时,在上为单调增函数,在上为单调减函数,且,因为,所以时,;时,,当,即时,无零点,当,即时,有1个零点,当,即时,有2个零点.综上所述:当时,无零点;当时,有1个零点;当时,有2个零点.【解析】求得,分和两种情况,求得函数的单调性,结合极值的概念,即可求解;由得到当时,的单调性和极小值,结合与0的关系,三种情况讨论,即可求解\本题考查导数的综合应用,解题中需要理清思路,属于中档题.22.【答案】解:依题意有,,因此M的轨迹的参数方程为为参数,点到坐标原点的距离当时,,故M的轨迹过坐标原点.【解析】利用参数方程与中点坐标公式即可得出;利用两点之间的距离公式、三角函数的单调性即可得出.本题考查了参数方程与中点坐标公式、两点之间的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.。
2023年新高考数学必刷好题仿真模拟卷(新高考专用) 仿真卷03 Word版含解析
绝密★启用并使用完毕前 测试时间: 年 月 日 时 分—— 时 分仿真卷03本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,考试时间120分钟一、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.集合}2)(log |{22≤∈=x Z x A 的子集个数为( )。
A 、4B 、8C 、16D 、32 【答案】C【解析】∵}2)(log |{22≤∈=x Z x A ,∴}2121{--=,,,A ,集合A 中有4个元素,∴集合A 有1624=,故选C 。
2.=++ii243( )。
A 、i --2 B 、i +-2 C 、i -2 D 、i +2 【答案】D 【解析】i ii i i i i i +=+=-+-+=++25510)2)(2()2)(43(243,故选D 。
3.斐波那契螺旋线被誉为自然界最完美的“黄金螺旋”,它的画法是:以斐波那契数:1,1,2,3,5,…为边的正方形拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为 90的圆弧,这些圆弧所连起来的弧线就是斐波那契螺旋线。
自然界存在很多斐波拉契螺旋线的图案,例如向日葵、鹦鹉螺等。
下图为该螺旋线的前一部分,如果用接下来的一段圆弧所对应的扇形做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为( )。
A 、213 B 、813 C 、413 D 、213 【答案】C【解析】由斐波那契数可知,从第3项起,每一个数都是前面两个数的和,∴接下来的底面半径是1385=+,对应的弧长是213π,设圆锥的底面半径为r , ∴2132π=πr ,解得413=r ,故选C 。
4.已知某工艺品的加工需要先由普通技师完成粗加工,再由高级技师完成精加工。
其中粗加工要完成A 、B 、C 、D 四道工序且不分顺序,精加工要完成E 、F 、G 三道工序且E 为F 的前一道工序,则完成该工艺不同的方法有( )。
A 、48种B 、96种C 、112种D 、144种 【答案】A【解析】由题意可知粗加工的四道工序不分顺序,∴共有2444=A 种不同的方法, 精加工中E 为F 的前一道工序,∴E 在F 前且相邻,∴精加工共有2种不同的方法, ∴完成该工艺共有48224=⨯种不同的方法,故选A 。
江苏省南京市南京师范大学附属中学2025届高考仿真模拟数学试卷含解析
江苏省南京市南京师范大学附属中学2025届高考仿真模拟数学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,底面为正三角形,侧棱垂直底面,148AB AA ==,.若E F ,分别是棱1BB CC,上的点,且1BE B E =,1114C F CC =,则异面直线1A E 与AF 所成角的余弦值为( )A .210B .2613C .1313D 13 2.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且()()2224m f m f f n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⋅=,当01x <<时,()0f x <.若()42f =,则函数()f x 在[]1,16上的最大值为( ) A .4B .6C .3D .83.甲、乙、丙三人参加某公司的面试,最终只有一人能够被该公司录用,得到面试结果以后甲说:丙被录用了;乙说:甲被录用了;丙说:我没被录用.若这三人中仅有一人说法错误,则下列结论正确的是( ) A .丙被录用了B .乙被录用了C .甲被录用了D .无法确定谁被录用了4.已知函数3(1),1()ln ,1x x f x x x ⎧-≤=⎨>⎩,若()()f a f b >,则下列不等关系正确的是( )A .221111a b <++ B 33a bC .2a ab <D .()()22ln 1ln 1a b +>+5.设函数'()f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,1'()ln ()<-f x x f x x,则使得2(1)()0x f x ->成立的x 的取值范围是( ) A .(1,0)(0,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(1,0)(1,)D .(,1)(0,1)-∞-6.已知函数()()()2ln 14f x ax x ax =-+-,若0x >时,()0f x ≥恒成立,则实数a 的值为( )A .2eB .4eC .2ee - D .4ee- 7.在ABC ∆中,D 为AC 的中点,E 为AB 上靠近点B 的三等分点,且BD ,CE 相交于点P ,则AP =( ) A .2132AB AC + B .1124AB AC + C .1123AB AC + D .2133AB AC + 8.已知集合M ={y |y =,x >0},N ={x |y =lg (2x -)},则M∩N 为( ) A .(1,+∞)B .(1,2)C .[2,+∞)D .[1,+∞)9.在正项等比数列{a n }中,a 5-a 1=15,a 4-a 2 =6,则a 3=( ) A .2B .4C .12D .810.已知函数()(2)3,(ln 2)()32,(ln 2)xx x e x f x x x ⎧--+≥⎪=⎨-<⎪⎩,当[,)x m ∈+∞时,()f x 的取值范围为(,2]e -∞+,则实数m的取值范围是( )A .1,2e -⎛⎤-∞⎥⎝⎦B .(,1]-∞C .1,12e -⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[ln 2,1]11.设变量,x y 满足约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则目标函数2z x y =+的最大值是( )A .7B .5C .3D .212.ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分ACB ∠,若CB a =,CA b =,2a =,1b =,则CD =( ) A .2133a b + B .1233a b +C .3455a b + D .4355a b + 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
浙江省杭州市第二中学2025届高考仿真模拟数学试卷含解析
浙江省杭州市第二中学2025届高考仿真模拟数学试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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.我们熟悉的卡通形象“哆啦A 梦”的长宽比为2:1.在东方文化中通常称这个比例为“白银比例”,该比例在设计和建筑领域有着广泛的应用.已知某电波塔自下而上依次建有第一展望台和第二展望台,塔顶到塔底的高度与第二展望台到塔底的高度之比,第二展望台到塔底的高度与第一展望台到塔底的高度之比皆等于“白银比例”,若两展望台间高度差为100米,则下列选项中与该塔的实际高度最接近的是( ) A .400米 B .480米 C .520米D .600米2.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A .若//m α,//m β,则//αβ B .若m α⊥,m n ⊥,则n α⊥ C .若m α⊥,//m n ,则n α⊥ D .若αβ⊥,m α⊥,则//m β3.关于函数()sin 6f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭的单调性,下列叙述正确的是( ) A .单调递增B .单调递减C .先递减后递增D .先递增后递减4.函数22cos x xy x x--=-的图像大致为( ).A .B .C .D .5.已知向量11,,2a b m ⎛⎫== ⎪⎝⎭,若()()a b a b +⊥-,则实数m 的值为( )A .12B .32C .12±D .32±6.已知圆锥的高为3,底面半径为3,若该圆锥的顶点与底面的圆周都在同一个球面上,则这个球的体积与圆锥的体积的比值为( ) A .53B .329C .43D .2597.上世纪末河南出土的以鹤的尺骨(翅骨)制成的“骨笛”(图1),充分展示了我国古代高超的音律艺术及先进的数学水平,也印证了我国古代音律与历法的密切联系.图2为骨笛测量“春(秋)分”,“夏(冬)至”的示意图,图3是某骨笛的部分测量数据(骨笛的弯曲忽略不计),夏至(或冬至)日光(当日正午太阳光线)与春秋分日光(当日正午太阳光线)的夹角等于黄赤交角.由历法理论知,黄赤交角近1万年持续减小,其正切值及对应的年代如下表: 黄赤交角 2341︒'2357︒'2413︒'2428︒'2444︒'正切值 0.439 0.4440.4500.4550.461年代公元元年公元前2000年公元前4000年公元前6000年公元前8000年根据以上信息,通过计算黄赤交角,可估计该骨笛的大致年代是( ) A .公元前2000年到公元元年 B .公元前4000年到公元前2000年 C .公元前6000年到公元前4000年D .早于公元前6000年8.双曲线的离心率为,则其渐近线方程为 A .B .C .D .9.若复数()()31z i i =-+,则z =( ) A .22B .25C .10D .2010.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,例如:四叶草曲线就是其中一种,其方程为()32222x y x y +=.给出下列四个结论:①曲线C 有四条对称轴;②曲线C 上的点到原点的最大距离为14; ③曲线C 第一象限上任意一点作两坐标轴的垂线与两坐标轴围成的矩形面积最大值为18; ④四叶草面积小于4π. 其中,所有正确结论的序号是( )A .①②B .①③C .①③④D .①②④11.已知α,β表示两个不同的平面,l 为α内的一条直线,则“α∥β是“l ∥β”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件12.已知复数z 满足(1)2z i -=,其中i 为虚数单位,则1z -=( ). A .iB .i -C .1i +D .1i -二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考数学模拟复习试卷试题模拟卷第01节 算法与程序框图001140
高考模拟复习试卷试题模拟卷第01节 算法与程序框图A 基础巩固训练1.【高考天津,文3】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出i 的值为() (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D)5【答案】C【解析】由程序框图可知:2,8;3,S 5;4, 1.i S i i S ======故选C.2.【武汉市高三9月调研测试文6】右图是计算某年级500名学生期末考试(满分为100分)及格率q 的程序框图,则图中空白框内应填入( )A .N q M =B .M q N =C .N q M N =+D .M q M N=+【答案】D.3. 【高考湖北卷第14题】阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入n 的值为9,则输出S 的值为.【答案】1067【解析】依题意:该程序框图是计算1067921222921=+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=S ,故输出1067=S .4. 【辽宁高考第13题】执行右侧的程序框图,若输入9x =,则输出y =.【答案】2995. 运行下图框图输出的S 是254,则①应为( ) A.5≤n B.6≤n C.7≤n D.8≤n【答案】CB能力提升训练1.【金太阳“巴蜀好教育联盟”(四川)12月大联考数学(文史类)】某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内应填( ) A、k>4? B、k>5? C、k>6? D、k>7?【答案】A2. 【八校高三第一次联考数学试题(文科)】如图给出的是计算11112462014++++的值的程序框图,其中判断框内应填入的是( ) A.2013≤i B.2015≤iC.2017≤i D.2019≤i【答案】B【解析】由程序知道,2,4,6,2014i =都应该满足条件,2016=i 不满足条件,故应该选择B.3. (日照一中高三下学期开学考试)执行如图所示的程序框图,若输出的b 的值为31,则图中判断框内①处应填( )A .3B .4C .5D .6【答案】B4. 【成都市新津中学高高三(下)二月月考数学】执行如图所示的程序框图.若输入3x =,则输出k 的值是( )A . 3B .4C . 5D . 6是结束输出k否x>23 ?k=k+1x=x+5k=0输入x开始【答案】C5. 【广州市普通高中毕业班综合测试一】执行如图1所示的程序框图,若输入3k =,则输出S 的值为. 开始输入输出结束是否Sk0,0n S ==?n k <1n n =+12n S S -=+图1【答案】7.C 思维拓展训练1. 【资阳市高中级高考模拟考试数学】已知实数[1,10]x ∈,执行如右图所示的程序框图,则输出x 的值不小于55的概率为(A )19(B )29(C )49(D )59【答案】C2. 【东莞市高三模拟考试一】执行如图3所示的程序框图,若输出15S =,则框图中①处可以填入( )A.4n >B.8n >C.16n >D.16n <【答案】B3. 【东莞市高三模拟考试一】定义某种运算a S b =⊗,运算原理如上图所示,则式子131100lg ln )45tan 2(-⎪⎭⎫ ⎝⎛⊗+⊗e π的值为( ) A .4B .8C .11D .13【答案】D【解析】∵5tan tan()tan 1444ππππ=+==,2lg100lg102lg102===,ln 1e =,11()33-=,∴151(2tan )ln lg100()212343e π-⊗+⊗=⊗+⊗2(11)3(21)13=⨯++⨯+=. 4. 【成都树德中学3月考试】某程序框图如图所示,则该程序运行后输出n 的值为.【答案】75.(青岛市高三3月统一质量检测考试)如图是某算法的程序框图,若任意输入[1,19]中的实数x ,则输出的x 大于49的概率为.【答案】23高考模拟复习试卷试题模拟卷高考模拟复习试卷试题模拟卷第八章 直线与圆一.基础题组1.(重庆市巴蜀中学高三月考数学、文、1)若直线210ax y ++=与直线20x y +-=互相垂直,那么a 的值等于( )A .1B .13-C .23-D .2- 2.(文昌中学高三模拟考试、文、15)圆心在直线x -2y =0上的圆C 与y 轴的正半轴相切,圆C 截x 轴所得弦的长为23,则圆C 的标准方程为________________.3.(重庆市巴蜀中学高三月考数学、文、15)在平面直角坐标系xOy 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为.4.(重庆市部分区县高三上学期入学考试、文、16)若实数c b a ,,成等差数列,点)0,1(-P 在动直线0:==+c by ax l 上的射影为M ,点)3,0(N ,则线段MN 长度的最小值是.二.能力题组1.(五校协作体高三上学期期初考试数学、文、9)曲线21y x =+在点(1,2)处的切线为l ,则直线l 上的任意点P 与圆22430x y x +++=上的任意点Q 之间的最近距离是( )A.4515- B.2515- C.51- D.2 2.(示范高中高三第一次联考、文、14)已知圆的方程为()2214x y +-=。
2023年高考数学全真模拟试卷01(新高考专用)(解析版)
2023年高考数学全真模拟试卷01(新高考专用)(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅰ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 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。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅰ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.1.(2022秋·天津南开·高三南开翔宇学校校考期末)设全集为{}270U x N x x =∈-<,{}2,3,5UA =,{}2,5,6B =,则()UAB =( )A .{}1,4B .{}2,5C .{}6D .{}1,3,4,6 【答案】A【分析】把{}270U x N x x =∈-<化简,分别求出集合A ,UB ,然后求解()U A B ∩.【解析】{}{}{}270071,2,3,4,5,6U x N x x U x N x =∈-<∴=∈<<=又{}{}2,3,51,4,6U A A =∴=,又{}{}2,5,61,3,4U B B =∴=(){}1,4UAB ∴=,故选:A2.(2023秋·河北·高三统考阶段练习)复数()()231i 1i --在复平面内对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】D【分析】根据复数的四则运算法则化简后,即可确定复数()()231i 1i --在复平面内对应的点的坐标,进而判断其所在象限.【解析】()()()()()232221i 1i 1i i 12i i 2i 1i 2i 2i 2i 2----==-⋅=+=+---,则复数()()231i 1i --在复平面内对应的点的坐标为()2,2-,位于第四象限,故选:D.3.(2023秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第三高级中学校考阶段练习)已知向量a ,b 满足1a =,2b =,且3a b +=,则a 与b 的夹角为( )A .π6B .2π3C .5π6 D .π3【答案】B【分析】先求得数量积1a b ⋅=-,再利用向量夹角公式即可求得a 与b 的夹角. 【解析】因为3a b +=,所以()22222523a b a ba b a b a b +=+=++⋅=+⋅=,则1a b ⋅=-.则11cos ,122a b a b a b⋅-===-⨯⋅. 又因为[],0,π∈a b ,所以2,π3a b =,即a 与b 的夹角为2π3.故选:B. 4.(2023秋·天津南开·高三崇化中学校考期末)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直观,形无数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.函数()32sin22xx x f x +=的部分图像大致为( ) A . B . C .D .【答案】A【分析】根据函数的奇偶性和特殊点的函数值,即可得解. 【解析】∵()32sin22xx xf x += ,x ∈R , 33||||()2sin(2)2sin 2()()22x x x x x xf x f x --+-+-==-=- ,则()f x 是奇函数,其图像关于原点对称,排除选项B 、D ; 对12sin 2(1)02f +=> 故可排除选项C .故选:A . 5.(2022秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考期末)已知等差数列{}n a 前9项的和为1027,8a =,则90a =( ) A .87 B .89C .88D .90【答案】C【分析】根据已知条件求得公差d ,从而求得正确答案. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,因为()199195927,22a a S aa a +⨯==+=,所以53a =.又因为108a =,所以1051105a a d -==-. 故()90109010188a a =+-⨯=.故选:C6.(2023秋·山西吕梁·高三统考期末)已知3ππ,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,若22sin 291cos 2αα+=-,则cos sin cos sin αααα+=-( )A .3-B .3C .97D .97-【答案】B【分析】由题知sin 0,cos 0αα<<,进而结合二倍角公式整理得sin cos 3sin ααα+=,即2sin cos αα=,再代入求解即可.【解析】因为3ππ,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,sin 0,cos 0αα<<,()()()()222221sin 2212sin cos sin cos 22sin 291cos 22sin sin 112sin αααααααααα++++====---,所以sin cos 3sin ααα+=,即2sin cos αα=所以cos sin 2sin sin 3cos sin 2sin sin αααααααα++==--.故选:B 7.(2023·全国·郑州中学校考模拟预测)设120231e 2023a =,2024ln2023b =,sin(0.2023)c =︒,则( )A .c b a >>B .a b c >>C .b a c >>D .c a b >>【答案】D【分析】构造函数()()()e ln 1,0,1xf x x x x =-+∈,利用导数确定函数的单调性可得()12023111e ln 100202320232023f f ⎛⎫⎛⎫=-+>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即可判断,a b 大小关系;估计实数12023与0.2023π0.2023180︒=的大小关系及大致倍数关系,构造函数()1e sin 6,0,1000xh x x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,利用导数确定单调性可得()12023111e sin 600202320232023h h ⎛⎫⎛⎫=-⨯<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,从而结合正弦函数的单调性可比较,a c 大小,即可得结论.【解析】设()()()e ln 1,0,1x f x x x x =-+∈,则()()11e 1xf x x x =+-+', 设()()()11e 1x g x f x x x==+-+',则()()()212e 01x g x x x =++>+'恒成立, 所以()f x '在()0,1上单调递增,所以()()00f x f ''>=恒成立,则()f x 在()0,1上单调递增,故()12023111e ln 100202320232023f f ⎛⎫⎛⎫=-+>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即12023112024e ln 1ln 202320232023⎛⎫>+= ⎪⎝⎭,所以a b >; 因为10.000494322023≈,0.2023π0.20230.0035308160.00049432180︒=≈>⨯, 则10.202362023︒>⨯,设()1e sin 6,0,1000x h x x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,则()()1e 6cos6xh x x x '=+-,又设()()()1e 6cos6xm x h x x x ==-'+,故()()2e 12sin60xm x x x =++>'恒成立,所以()h x '在10,1000x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递增,所以()110001111e 6cos 0100010001000h x h ⎛⎫⎛⎫<=+-< ⎪ ⎪⎝'⎭⎝⎭'恒成立,则()h x 在10,1000⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,则()12023111e sin 600202320232023h h ⎛⎫⎛⎫=-⨯<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1202311e sin 620232023⎛⎫<⨯ ⎪⎝⎭ 又()1sin 6sin 0.20232023⎛⎫⨯<︒ ⎪⎝⎭,则()120231e sin 0.20232023<︒,即c a >; 综上,c a b >>.故选:D .8.(2022·全国·统考高考真题)已知球O 的半径为1,四棱锥的顶点为O ,底面的四个顶点均在球O 的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为( )A .13B .12C D 【答案】C【分析】方法一:先证明当四棱锥的顶点O 到底面ABCD 所在小圆距离一定时,底面ABCD 面积最大值为22r ,进而得到四棱锥体积表达式,再利用均值定理去求四棱锥体积的最大值,从而得到当该四棱锥的体积最大时其高的值. 【解析】[方法一]:【最优解】基本不等式设该四棱锥底面为四边形ABCD ,四边形ABCD 所在小圆半径为r ,设四边形ABCD 对角线夹角为α,则2111sin 222222ABCD S AC BD AC BD r r r α=⋅⋅⋅≤⋅⋅≤⋅⋅=(当且仅当四边形ABCD 为正方形时等号成立)即当四棱锥的顶点O 到底面ABCD 所在小圆距离一定时,底面ABCD 面积最大值为22r又设四棱锥的高为h ,则22r h 1+=,2123O ABCDV r h -=⋅⋅=当且仅当222r h =即h 时等号成立.故选:C[方法二]:统一变量+基本不等式由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为a ,底面所在圆的半径为r则r =,所以该四棱锥的高h =13V a = (当且仅当22142a a =-,即243a =时,等号成立)所以该四棱锥的体积最大时,其高h ==.故选:C .[方法三]:利用导数求最值由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为a ,底面所在圆的半径为r则r =,所以该四棱锥的高h =13V a =令2(02)a t t =<<,V ()322t t f t =-,则()2322t f t t -'=, 403t <<,()0f t '>,单调递增, 423t <<,()0f t '<,单调递减,所以当43t =时,V最大,此时h =.故选:C.【整体点评】方法一:思维严谨,利用基本不等式求最值,模型熟悉,是该题的最优解;方法二:消元,实现变量统一,再利用基本不等式求最值;方法三:消元,实现变量统一,利用导数求最值,是最值问题的常用解法,操作简便,是通性通法.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.(2023秋·山西吕梁·高三统考期末)近年来、新冠疫情波及到千家万户,人们的生活方式和习惯不得不发生转变,短视频成了观众空闲时娱乐活动的首选.某电影艺术中心为了解短视频平台的观众年龄分布情况,向各大短视频平台的观众发放了线上调查问卷,共回收有效样本4000份,根据所得信息制作了如图所示的频率分布直方图,则下列说法正确的是( )A .图中0.028a =B .在4000份有效样本中,短视频观众年龄在10~20岁的有1320人C .估计短视频观众的平均年龄为32岁D .估计短视频观众年龄的75%分位数为39岁 【答案】CD【分析】根据频率和为1可构造方程求得a ,知A 错误;由频率和频数的关系可求得观众年龄在10~20岁的人数,知B 正确;由平均数和百分位数的估计方法可验证知CD 正确. 【解析】对于A ,()0.0150.0330.0110.011101a ++++⨯=,0.03a ∴=,A 错误;对于B ,由频率分布直方图知:短视频观众年龄在10~20岁的人对应频率为0.15,∴短视频观众年龄在10~20岁的有40000.15600⨯=人,B 错误;对于C ,平均年龄()0.015150.033250.03350.011450.011551032x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=,C 正确;对于D ,设75%分位数为x ,则()0.015100.03310300.030.75x ⨯+⨯+-⨯=, 解得:39x =,D 正确.故选:CD.10.(2023·全国·高三专题练习)(多选题)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 在线段1BC 上运动,给出下列判断正确的是( )A .直线1B D ⊥平面1ACD ; B .1A P ∥平面1ACD ;C .异面直线1A P 与1AD 所成角的范围是π0,3⎛⎤⎥⎝⎦;D .三棱锥1D APC -的体积不变 【答案】ABD【分析】对于A ,利用线面垂直的判定定理证明判断; 对于B ,利用线面平行和面面平行的判定定理证明判断;对于C ,分P 与线段1BC 的B 端和1C 端以及线段1BC 的中点重合判断;对于D ,由11D APC P ACD V V --=,结合1BC ∥平面1AD C 判断. 【解析】对于A ,如图所示:连接BD ,根据正方体的性质,∵1BB ⊥平面ABCD ,且AC ⊂面ABCD ,∴1BB AC ⊥,又∵BD AC ⊥,且1BD BB B ⋂=,∴AC ⊥面1BB D , ∴1AC B D ⊥,连接1A D ,根据正方体的性质,∵11A B ⊥平面11A D DA ,且1AD ⊂面11A D DA ,∴111A B AD ⊥; 又∵11AD A D ⊥,且1111A B A D A =,∴1AD ⊥面11A B D , ∴11AD B D ⊥,且1ACAD A =,∴直线1B D ⊥平面1ACD ,故A 正确 对于B ,如图所示:连接111,A B A C ,在正方体中,∵AC ∥11A C , 且AC ⊂平面1ACD ,11AC ⊂/平面1ACD ,∴11A C ∥平面1ACD ,同理可证1BC ∥平面1ACD , 又∵11A C 、1BC ⊂平面11BA C ,且1111=AC BC C ,∴平面11//BA C 平面1ACD ,又∵1A P ⊂平面11BA C ,∴1//A P 平面1ACD ,故B 正确;对于C ,当P 与线段1BC 的B 端重合时,异面直线1A P 与1AD 所成角为11A BC ∠,∵11A BC 为等边三角形,∴11π3BC A =∠; 当P 与线段1BC 的1C 端重合时,异面直线1A P 与1AD 所成角为11AC B ∠,∵11A BC 为等边三角形,∴11π3AC B ∠=; ∴当P 与线段1BC 的中点重合时,1A P 与1AD 所成角取最大值,∴11A PC ∠为异面直线1A P 与1AD 所成角,又∵111A B AC =, 且P 为线段1BC 的中点,∴11π2A PC ∠=,故1A P 与1AD 所成角的范围是ππ,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故C 错误;对于D ,11D APC P ACD V V --=,∵1BC ∥1AD , 且1BC ⊂/平面1AD C ,1AD ⊂平面1AD C ,∴1BC ∥平面1AD C ,∴点P 到平面1ACD 的距离不变,且1ACD △的面积不变, 所以三棱锥1P ACD -的体积不变,故D 正确;故选:ABD.11.(2023秋·河北·高三统考阶段练习)已知函数21e 1()e x x f x +-=,()f x '为()f x 的导函数,则( )A .方程()f x x =只有一个实根B .()f x '的最小值为2eC .函数()()()f x G x f x '=的值域为(1,1)- D .函数()()()F x f x f x '=⋅为偶函数【答案】BC【分析】由零点存在定理可知方程()f x x =不止一个实根;利用()f x ''的正负,求出()f x '的单调性,进而求得()f x '的最小值;利用分离常数法,求得2()1e 21x G x =+-,根据指数函数及不等式的性质即可求出函数的值域;2222()e e x x F x ---=-,而()()F x F x -=-不符合偶函数的定义.【解析】对于A ,方程()f x x =,即2111e 1e e 0ex x x x x x ---+---==-,显然0x =是方程的一个根,令()11ee x x x g x ---=--,由于()0201e e 1g --=-<,()1302e e 2g --=->,根据零点存在定理可知,函数()g x 在()1,2上有一个零点, 因此方程()f x x =不只有一个实根,A 选项错误;对于B ,2111e 1()e e ex x x x f x ---+-=-=,则()1111()e e e 1e 1+x x x x f x ------'⋅-⋅=-=,()1111()e 11e e e x x x x f x ------'==-'⋅+⋅-,令()0f x ''=,即110e e x x ----=,解得0x =,当0x <时,()0f x ''<,所以()f x '在(),0∞-上单调递减, 当0x >时,()0f x ''>,所以()f x '在()0,∞+上单调递增,因此()f x '的最小值为112+e(0)e e f --'==,B 选项正确; 对于C ,1122112221122+111()e e e e ()1()e e e e e x x x x x x x x x f x G x f x --------+-'====+-++=, 22222122011010220e 11e e e e 1x x x x x >⇒+>⇒<<⇒<<⇒-<-<+++, 则2111e 21x -<-<+,所以函数()G x 的值域为(1,1)-,C 选项正确; 对于D ,()()11112222()()()e e e e ee +x x x x x x F xf x f x ---------'-==-⋅= 而()22222222()ee e e ()x x x x F x F x ------=-==----,所以函数()()()F x f x f x '=⋅不是偶函数,D 选项错误;故选:BC.12.(2023·湖南岳阳·统考一模)已知抛物线23y x =上的两点()00,A x y ,()()000,0B x y x -≠及抛物线上的动点(),P x y ,直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,坐标轴原点记为O ,下列结论正确的是( )A .抛物线的准线方程为32x =-B .三角形AOB为正三角形时,它的面积为C .当0y 为定值时,1211k k -为定值D .过三点()000,A y ,()000,B y -,()()000,00C x x ≠的圆的周长大于3π 【答案】BCD【分析】由抛物线方程判断A ,根据正三角形求出直线OA 斜率,联立抛物线求点A 坐标即可判断B ,直接计算1211k k -结合,A P 在抛物线方程上化简可判断C ,根据题意及圆的性质求出半径,结合点A 在抛物线上可得出半径范围,即可判断D.【解析】对A ,由抛物线23y x =知准线方程为34x =-,故A 错误;对B ,当三角形AOB 为正三角形时,不妨设A 在第一象限,则π6AOx ∠=,直线AO方程为y =,联立23y x =,可得009,x y ==故0||22AB y ==⨯=2||AOB S AB ==△B 正确; 对C ,001200,y y y y k k x x x x -+==--,当0y 为定值时 00000000022000020103((122)2)2)()()()331(x x x x y y x x y x x y x x y y y y k y y y y y k y x x -----===-+-+---=-=为定值,故C 正确;对D ,因为圆过三点()000,A y ,()000,B y -,()()000,00C x x ≠,所以可设圆心为(,0)a ,则0R x a =-=22000()()2y x ax =-,故20003()2x x ax =-,因为00x ≠,所以0230x a =+>,即32a >-,故0332R x a a =-=+>,所以圆的周长32π2π3π2R >⨯=,故D 正确.故选:BCD第Ⅰ卷三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.(2023秋·广东·高三校联考阶段练习)()8111x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中2x 项的系数为___.(用数字作答)【答案】28-【分析】由二项式展开式的通项公式求解即可 【解析】()81x +的展开式通项为818C rrr T x-+=,所以22867C 28T x x ==,53368C 56T x x ==.故所求2x 的系数为1285628⨯-=-.14.(2023·广西梧州·统考一模)直线:l y x =与圆()()()222:120C x y a a -+-=>交A ,B 两点,若ABC 为等边三角形,则a 的值为______.【分析】结合几何关系和点到直线的距离即可求解.【解析】由条件和几何关系可得圆心C 到直线:l y x =a =. 15.(2022秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考期末)已知()2e e x xmf x -=满足()()0f x f x -+=,且()f x 在()(),n f n 处的切线与21y x =+平行,则m n +=__________.【答案】1【分析】根据()()0f x f x -+=,可得函数()f x 是R 上的奇函数,从而可求得m ,再根据导数的几何意义可得()2f n '=,从而可求得n ,即可得出答案.【解析】函数()2e e x xmf x -=的定义域为R ,因为()()0f x f x -+=,所以函数()f x 是R 上的奇函数,所以()010f m =-=,解得1m =,经检验成立所以()2e 1e x xf x -=,则()()22222e e e 1e e 1e e x x x xx xxf x ⋅--+'==, 因为()f x 在()(),n f n 处的切线与21y x =+平行,所以()2e 12e n nf n +'==,解得0n =,所以1m n +=.16.(2022秋·江苏徐州·高三期末)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,经过原点O 的直线交C 于A ,B 两点.P 是C 上一点(异于点A ,B ),直线BP 交x 轴于点D .若直线AB ,AP 的斜率之积为49,且BDO BOD ∠=∠,则椭圆C 的离心率为______.【分析】设点的坐标,求斜率,由题知220022222211x y a b m n a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减,化简得22AP BP b k k a ⋅=-,结合BDO BOD ∠=∠,知2249AP ABb k k a ⋅==,再利用222c a b =-及离心率公式即可求解. 【解析】设()00,P x y ,(),A m n ,(),B m n --,则直线AP 的斜率为00y n x m --,BP 的斜率为00y nx m++,由题知220022222211x y a b m n a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得22220022x m y n a b --=-, 即200200x m y n a y n b x m +-=-⨯+-,即221AP BP a k k b =-⨯,即22AP BP b k k a⋅=-, 又BDO BOD ∠=∠,则AB BP k k =-,即22AP ABb k k a⋅=, 即2249b a =,则2249b a =,所以2222224599c a b a a a =-=-=,即2259c a =,则椭圆C的离心率为c a =四、解答题:本小题共6小题,共70分。
河北省衡水市第二中学2024届高三高考模拟一数学试题(含答案解析)
河北省衡水市第二中学2024届高三高考模拟一数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知集合{}2120,{23},P xx x Q x m x m P Q =--≤=≤≤-=∅ ∣∣,则实数m 的取值范围是().A .{0m m <∣或4}m >B .{04}m m <<∣C .{3mm <∣或4}m >D .{34}mm <<∣2.某同学统计最近5次考试成绩,发现分数恰好组成一个公差不为0的等差数列,设5次成绩的平均分数为x ,第60百分位数为m ,当去掉某一次的成绩后,4次成绩的平均分数为y ,第60百分位数为n .若y x =,则()A .m n >B .m n=C .m n<D .m 与n 大小无法判断3.吹气球时,气球的体积V (单位:L )与半径r (单位:dm )之间的关系是343V r π=.当4L 3V π=时,气球的瞬时膨胀率为()A .1dm /L 4πB .1dm /L3C .3L /dmD .4L /dmπ4.设实数x ,y 满足22154x y +=)A .B .2-C .D .前三个答案都不对5.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,设甲:{}n a 是公比不为1的等比数列;乙:存在一个非零常数t ,使1n S t ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等比数列,则()A .甲是乙的充要条件B .甲是乙的充分不必要条件C .甲是乙的必要不充分条件D .甲是乙的既不充分也不必要条件6.六氟化硫,化学式为6SF ,在常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体,有良好的绝缘性,在电器工业方面具有广泛用途.六氟化硫分子结构为正八面体结构(正八面体每个面都是正三角形,可以看作是将两个棱长均相等的正四棱锥将底面粘接在一起的几何体).如图所示,正八面体E ABCD F --的棱长为a ,下列说法中正确的个数有()①此八面体的表面积为2;②异面直线AE 与BF 所成的角为45 ;③此八面体的外接球与内切球的体积之比为④若点P 为棱EB 上的动点,则AP CP +的最小值为.A .1个B .2个C .3个D .4个7.在ABC V 中,2AB AC =,AD 是A ∠的平分线,交BC 于点D ,且AC tAD =,则t 的取值范围是A .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .3,14⎛⎫⎪⎝⎭C .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫⎪⎝⎭8.已知,,(1,)a b c ∈+∞,且e 9ln11,e 10ln10,e 11ln 9a b c a b c ===,则,,a b c 的大小关系为()A .a b c >>B .c a b >>C .b c a>>D .c b a>>二、多选题9.下列四个命题正确的是()A .若1i 1z +-=,则1i z --的最大值为3B .若复数12,z z满足12122,2,1z z z z ==+=,则12z z -=C .若()sin sin C A AB A AB B AC C P λλ⎛⎫ ⎪=+∈ ⎪⎝⎭R,则点P 的轨迹经过ABC V 的重心D .在ABC V 中,D 为ABC V 所在平面内一点,且1132+= AD AB AC ,则16BCD ABDS S =△△10.由倍角公式2cos 22cos 1x x =-可知,cos 2x 可以表示为cos x 的二次多项式.一般地,存在一个()*n n ∈N 次多项式()110n n n n n P t a t a t a --=+++ (0a ,1a ,…,n a ∈R ),使得()cos cos n nx P x =,这些多项式()n P t 称为切比雪夫(P .L .Tschebyscheff )多项式.运用探究切比雪夫多项式的方法可得()A .()3343P t t t=-+B .()424881P t t t =-+C.1sin 544+︒=D.1cos546︒=11.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,且21n n S S n +=-+,则下列选项中正确的是().A .121n n a a n ++=-(2n ≥)B .22n n a a +-=C .若10a =,则1004950S =D .若数列{}n a 单调递增,则1a 的取值范围是11,43⎛⎫- ⎪⎝⎭三、填空题12.已知:平面l αβ= ,A l ∈,B l ∈,4AB =,C β∈,CA l ⊥,3AC =,D α∈,DB l ⊥,3.DB =直线AC 与BD 的夹角是60︒,则线段CD 的长为.13.数列{}满足()2*114,13n n n a a a a n N +==-+∈,则122017111a a a +++ 的整数部分是.14.极线是高等几何中的重要概念,它是圆锥曲线的一种基本特征.对于圆222x y r +=,与点()00,x y 对应的极线方程为200x x y y r +=,我们还知道如果点()00,x y 在圆上,极线方程即为切线方程;如果点()00,x y 在圆外,极线方程即为切点弦所在直线方程.同样,对于椭圆22221x y a b +=,与点()00,x y 对应的极线方程为00221x x y y a b +=.如上图,已知椭圆C :22143x y +=,()4,P t -,过点P 作椭圆C 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为;直线AB 与OP 交于点M ,则sin PMB ∠的最小值是.四、解答题15.在数列{}n a 中,已知321212222n n a a a a n -++++= .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)在数列{}n a 中的1a 和2a 之间插入1个数11x ,使1112,,a x a 成等差数列;在2a 和3a 之间插入2个数2122,x x ,使221223,,,a x x a 成等差数列;…;在n a 和1n a +之间插入n 个数12,,,n n nn x x x ,使121,,,,,n n n nn n a x x x a + 成等差数列,这样可以得到新数列{}1112212233132334:,,,,,,,,,,,n n b a x a x x a x x x a a ,设数列{}n b 的前n 项和为n S ,求55S (用数字作答).16.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,左顶点为A ,短轴长为点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l (不与x 轴重合)与C 交于,P Q 两点,直线,AP AQ 与直线4x =的交点分别为,M N ,记直线,MF NF 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k ⋅为定值.17.在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,E 是BC 的中点,点F 在棱AD 上,且PA AD ⊥,2cos5PAE ∠=-,PA =(1)若平面PAB ⋂平面PCD l =,证明://l 平面ABCD ;(2)求平面PEF 与平面PCD 的夹角的余弦值的最大值.18.近年来,购买盲盒成为当下年轻人的潮流之一,为了引导青少年正确消费,国家市场监管总局提出,盲盒经营行为应规范指引,经营者不能变相诱导消费.盲盒最吸引人的地方,是因为盒子上没有标注,只有打开才会知道自己买到了什么,这种不确定性的背后就是概率.几何分布是概率论中非常重要的一个概率模型,可描述如下:在独立的伯努利(Bernoulli )试验中,若所考虑事件首次出现,则试验停止,此时所进行的试验次数X 服从几何分布,事件发生的概率p 即为几何分布的参数,记作()~X G p .几何分布有如下性质:分布列为()()11k P X k p p -==-,1,2,,,k n =⋅⋅⋅⋅⋅⋅,期望()()1111k k E X k p p p+∞-==-⋅=∑.现有甲文具店推出四种款式不同、单价相同的文具盲盒,数量足够多,购买规则及概率规定如下:每次购买一个,且买到任意一种款式的文具盲盒是等可能的.(1)现小嘉欲到甲文具店购买文具盲盒.①求他第二次购买的文具盲盒的款式与第一次购买的不同的概率;②设他首次买到两种不同款式的文具盲盒时所需要的购买次数为Y ,求Y 的期望;(2)若甲文具店的文具盲盒的单价为12元,乙文具店出售与甲文具店款式相同的非盲盒文具且单价为18元.小兴为了买齐这四种款式的文具,他应选择去哪家文具店购买更省钱,并说明理由.19.牛顿在《流数法》一书中,给出了代数方程的一种数值解法——牛顿法.具体做法如下:如图,设r 是()0f x =的根,首先选取0x 作为r 的初始近似值,若()f x 在点00(,())x f x 处的切线与x 轴相交于点1(,0)x ,称1x 是r 的一次近似值;用1x 替代0x 重复上面的过程,得到2x ,称2x 是r 的二次近似值;一直重复,可得到一列数:012,,,,,n x x x x .在一定精确度下,用四舍五入法取值,当()*1,N n n x x n -∈近似值相等时,该值即作为函数()f x 的一个零点r .(1)若32()33f x x x x =++-,当00x =时,求方程()0f x =的二次近似值(保留到小数点后两位);(2)牛顿法中蕴含了“以直代曲”的数学思想,直线常常取为曲线的切线或割线,求函数()e 3x g x =-在点(2,(2))g 处的切线,并证明:23ln31e <+;(3)若()(1ln )h x x x =-,若关于x 的方程()h x a =的两个根分别为1212,()x x x x <,证明:21e e x x a ->-.参考答案:题号12345678910答案C CACBBADABCBC题号11答案AC1.C【分析】化简集合A 后,根据P Q =∅ 分类讨论即可.【详解】由{}2120[3,4]P xx x =--≤=-∣,P Q =∅ ,当Q =∅时,需满足23m m >-,解得3m <;当Q ≠∅时,需满足34m m ≥⎧⎨>⎩,解得4m >,综上3m <或4m >.故选:C 2.C【分析】依题意不妨设这5次的分数从小到大分别为a 、a d +、2a d +、3a d +、4a d +()0,0a d >>,即可求出x 、m ,要使去掉一个数据之后平均数不变,则去掉的一定是2a d +,从而求出n ,即可判断.【详解】依题意不妨设这5次的分数从小到大分别为a 、a d +、2a d +、3a d +、4a d +()0,0a d >>,所以()123425x a a d a d a d a d a d =++++++++=+,又560%3⨯=,所以第60百分位数为23522a d a d m a d +++==+,要使4次成绩的平均分数为y 且y x =,则去掉的数据一定是2a d +,即还剩下a 、a d +、3a d +、4a d +()0,0a d >>,又460% 2.4⨯=,所以第60百分位数为3n a d =+,因为0d >,所以n m >.故选:C 3.A【分析】气球膨胀率指的是气球体积变化的值与半径变化值之间的比值,即rV∆∆,但此题所求的时瞬时变化率,故需要利用导数求解.【详解】因为343V r π=,所以r =,所以12333143r π-⎛⎫'=⨯ ⎪⎝⎭,所以,当43V π=时,12123333314313131433434344r ππππππ-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫'=⨯=⨯=⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭dm /L .故选:A 4.C【分析】转化为动点到两定点之间距离和,再利用焦点三角形的性质可求最小值.,点(,)P x y 是椭圆22:154x y C +=上的点,设(1,0),(1,0),(0,1)E F A -,如图.记题中代数式为M ,则||||||||||M PA PF PA PE AE =+=+≥=等号当点E ,A ,P 依次共线时取得.因此所求最小值为故选:C.5.B【分析】利用等比数列前n 项和公式,结合充分条件、必要条件的定义判断即得.【详解】设数列{}n a 的首项和公比分别为1a ,(1)≠q q ,则111n n q S a q -=⋅-,取11a t q =-,得1n n S q t +=,显然数列{1}n S t +是等比数列;反之,取1t =,0n a =,此时11n S +=,数列{1}nS t+为等比数列,而{}n a 不是等比数列,所以甲是乙的充分不必要条件.故选:B 6.B【分析】对①:计算出一个三角形面积后乘8即可得;对②:借助等角定理,找到与AE 平行,与BF 相交的线段,计算即可得;对③:借助外接球与内切球的性质计算即可得;对④:空间中的距离和的最值问题可将其转化到同意平面中进行计算.【详解】对①:由题意可得2284S =⨯=表,故①正确;对②:连接AC ,取AC 中点O ,连接OE 、OF ,由题意可得OE 、OF 为同一直线,A 、E 、C 、F 四点共面,又AE EC CF FA ===,故四边形AECF 为菱形,故//AE CF ,故异面直线AE 与BF 所成的角等于直线CF 与BF 所成的角,即异面直线AE 与BF 所成的角等于60CFB ∠=,故②错误;对③:由四边形ABCD 为正方形,有2222222AC BC AB EC AE a =+=+=,故四边形AECF 亦为正方形,即点O 到各顶点距离相等,即此八面体的外接球球心为O,半径为2aR =,设此八面体的内切球半径为r ,则有2112233E ABCD F E ABCD V S r V a ---=⨯==⨯⨯⨯表r =,则此八面体的外接球与内切球的体积之比为33R r ⎛⎫⎪⎛⎫== ⎪⎝⎭对④:将AEB 延EB 折叠至平面EBC中,如图所示:则在新的平面中,A 、P 、C 三点共线时,AP CP +有最小值,则()min 22AP CP a +=⨯=,故④错误.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题④中,关键点在于将不共面的问题转化为同一平面的问题.7.A【解析】在ABC V 中,2AB AC =,AD 是A ∠的平分线,由角平分线性质可得2BD ABCD AC==,利用cos cos BAD CAD ∠=∠结合余弦定理化简可得22212CD AC AD =-,再代入cos CAD ∠的式子中消去CD ,通过AC tAD =,化简整理得出3cos 4CAD t∠=,即可得到t 的取值范围.【详解】在ABC V 中,2AB AC =,AD 是A ∠的平分线,∴由角平分线的性质可得2BD ABCD AC==,BAD CAD ∠=∠,在ABD △中,由余弦定理得222cos 2AB AD BD BAD AB AD +-∠=⋅,在ACD 中,由余弦定理得222cos 2AC AD CD CAD AC AD +-∠=⋅,∴22222222AB AD BD AC AD CD AB AD AC AD+-+-=⋅⋅,化简得22222AD AC CD =-,即22212CD AC AD =-,∴22223332cos 2244AD AC AD CD AD CAD AC AD AC AD AC t+-∠===⋅⋅而0,2CAD π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,故()3cos 0,14CAD t ∠=∈,∴3,4t ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭.故选:A.【点睛】本题考查了三角形内角平分线的性质以及余弦定理在解三角形中的应用,考查了转化能力与计算能力,属于中档题.8.D【分析】构造函数()()e ,1,xf x x x∞=∈+,利用导数讨论其单调性,将问题转化为比较,,,再转化为比较9ln11,10ln10,11ln 9,构造函数()()20ln g x x x =-,利用导数讨论其单调性,利用单调性即可得答案.【详解】由题知,e e e 9ln11,10ln10,11ln 9a b ca b c ===,记()()e ,1,x f x x x ∞=∈+,则()()21e x x f x x-'=,当()1,x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增,故比较,,a b c 的大小关系,只需比较,,的大小关系,即比较9ln11,10ln10,11ln 9的大小关系,记()()20ln ,1g x x x x =->,则()20ln 1g x x x=-+-',记()20ln 1h x x x =-+-,则()21200h x x x=--<',所以()h x 在()1,+∞上单调递减,又()220338ln 81ln 8ln e 0822h =-+-=-<-<,所以,当()8,x ∈+∞时,()0h x <,()g x 单调递减,所以()()()11109g g g <<,即9ln1110ln1011ln 9<<,所以()()()f a f b f c <<,所以a b c <<.故选:D【点睛】本题难点在于构造函数()()e ,1,xf x x x∞=∈+,将问题转化成比较,,的大小关系后,需要再次构造函数()()20ln ,1g x x x x =->,对学生观察问题和分析问题的能力有很高的要求,属于难题.9.ABC【分析】A 根据复数模的几何意义及圆的性质判断;B 利用复数的运算和模的运算求解即可;C 结合重心的性质进行判断;D 利用平面向量基本定理,判断出D 点位置,进而可求.【详解】对A ,由1i 1z +-=的几何意义,知复数z 对应的动点Z 到定点(1,1)-的距离为1,即动点Z 的轨迹以(1,1)-为圆心,1为半径的圆,1i z --表示动点点Z 的轨迹以(1,1)的距离,由圆的性质知:max |i |z --==113,A 正确;对B ,设i,i,(,,,R)z m n z c d m n c d =+=+∈12,因为12122,2,1z z z z ==+=,所以,m n c d +=+=222244,,m c n d +=+=1,所以mc nd +=-2,所以12()()i z z m c n d -=-+-====,B 正确;对C ,由正弦定理的sin sin AC C AB B ⋅=⋅,即||sin ||sin AC C AB B =,()sin sin sin AB AC AP AB AC AB B AC C AB B λλ⎛⎫ ⎪∴==+ ⎪⎝⎭,设BC 中点为E ,如图:则AB +AC =2AE,则||sin AP AE AB Bλ=2 ,由平面向量的共线定理得,,A P E 三点共线,即点P 在边BC 的中线上,故点P 的轨迹经过ABC V 的重心,C 正确;对D ,如图由已知点D 在ABC V 中与AB 平行的中位线上,且靠近BC 的三等分点处,故有,,ABD ABC ACD ABC BCD S S S S S ===1123 1111236ABC ABC S S ⎛⎫--= ⎪⎝⎭ ,所以13BCD ABDS S =△△,D 错误.故选:ABC 10.BC【分析】根据两角和的余弦公式,以及二倍角的正余弦公式化简可得3cos34cos 3cos x x x =-,根据定义即可判断A 项;根据二倍角公式可推得()424cos 8cos 8cos 1P x x x =-+,即可得出B 项;根据诱导公式以及A 的结论可知,3cos544cos 183cos18︒=︒-︒,2sin 54cos 362cos 181︒=︒=︒-.平方相加,即可得出25cos 188︒+=,进而求出C 项;假设D 项成立,结合C 项,检验即可判断.【详解】对于A 项,()cos3cos 2cos 2cos sin 2sin =+=-x x x x x x x ()222cos 1cos 2cos sin x x x x=--()()222cos 1cos 2cos 1cos x x x x =---34cos 3cos x x =-.由切比雪夫多项式可知,()3cos3cos x P x =,即()33cos 4cos 3cos P x x x =-.令cos t x =,可知()3343P t t t =-,故A 项错误;对于B 项,()cos 4cos 22x x =⨯()2222cos 2122cos 11x x =-=⨯--428cos 8cos 1x x =-+.由切比雪夫多项式可知,()4cos 4cos x P x =,即()424cos 8cos 8cos 1P x x x =-+.令cos t x =,可知()424881P t t t =-+,故B 项正确;对于C 项,因为36218︒=⨯︒,54318︒=⨯︒,根据A 项3cos34cos 3cos x x x =-,可得3cos 544cos 183cos18︒=︒-︒,2cos 362cos 181︒=︒-.又cos 36sin 54︒=︒,所以2222cos 36cos 54sin 54cos 541︒+︒=︒+︒=,所以,()()22324cos 183cos182cos 1811︒-︒+︒-=.令cos180t =︒>,可知()()223243211t tt -+-=,展开即可得出642162050t t t -+=,所以42162050t t -+=,解方程可得258t ±=.因为cos18cos320t =︒>︒,所以258t =,所以,2cos 362cos 181︒=︒-512184=⨯=,所以,sin 54cos36︒=︒=C 项正确;对于D 项,假设1cos546︒=,因为1sin 544︒=,则22221si c s n o 5445⎫︒=+≠⎪⎪⎝⎭⎝⎭︒+,显然不正确,故假设不正确,故D 项错误.故选:BC.【点睛】方法点睛:根据题意多项式的定义,结合两角和以及二倍角的余弦公式,化简可求出()()34cos ,cos P x P x ,换元即可得出()()34,P t P t .11.AC【分析】对于A ,由21n n S S n +=-+,多写一项,两式相减即可得出答案.对于B ,由121n n a a n ++=-(2n ≥),多递推一项,两式相减即可得出答案少了条件2n ≥.对于C ,由分析知22n n a a +-=,所以{}n a 奇数项是以10a =为首项,2为公差的等差数列,偶数项是以21a =为首项,2为公差的等差数列,由等差数列得前n 项和公式即可得出答案.对于D ,因为数列{}n a 单调递增,根据1234n a a a a a <<<<< ,即可求出1a 的取值范围.【详解】对于A ,因为21n n S S n +=-+,当()2121n n n S S n -≥=-+-,,两式相减得:121n n a a n ++=-(2n ≥),所以A 正确.对于B ,因为121n n a a n ++=-(2n ≥),所以()+122+11=21n n a a n n ++=-+,两式相减得:22n n a a +-=(2n ≥),所以B 不正确.对于C ,21n n S S n +=-+ ,令1n =,则211S S =-+,1211a a a +=-+,因为10a =,所以21a =.令2n =,则324S S =-+,112324a a a a a ++=--+,所以32a =.因为22n n a a +-=(2n ≥),而312a a -=,所以22n n a a +-=.所以{}n a 奇数项是以10a =为首项,2为公差的等差数列.偶数项是以21a =为首项,2为公差的等差数列.则:()()10012399100139924100=+++S a a a a a a a a a a a =+++++++++ 5049504950025012=495022⨯⨯⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 正确.对于D ,21n n S S n +=-+,令1n =,则211S S =-+,1211a a a +=-+,则2121a a =-+又因为+12=21n n a a n +++,令1n =则23=3a a +,所以()3211=332122a a a a -=--+=+,同理:()4311=552223a a a a -=-+=-+,()5411=772324a a a a -=--+=+,因为数列{}n a 单调递增,所以1234n a a a a a <<<<< ,解12a a <得:113a <,解23a a <得:114a >-,解34a a <得:114a <,解45a a <得:114a >-,解56a a <得:114a <,所以1a 的取值范围是11,44⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以D 不正确.故选:AC.【点睛】本题考查的是等差数列的知识,解题的关键是利用121n n a a n ++=-,得出{}n a 的奇数项、偶数项分别成等差数列,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力,属于难题.12.5【分析】作//AE BD 且AE BD =,连接,ED EC ,则CAE ∠(或其补角)为异面直线,AC BD 所成的角,所以60CAE ∠=︒或120CAE ∠=︒,证明DE EC ⊥,先求出EC ,再得CD .【详解】如图,作//AE BD 且AE BD =,连接,ED EC ,则CAE ∠(或其补角)为异面直线,AC BD 所成的角,所以60CAE ∠=︒或120CAE ∠=︒,因为//AE BD 且AE BD =,所以ABDE 是平行四边形,所以//DE AB ,4DE AB ==,因为,AB AC AB BD ⊥⊥,所以,ED AC ED AE ⊥⊥,AC AE A ⋂=,所以BD ⊥平面AEC ,CE ⊂平面AEC ,所以ED CE ⊥,3AC AE ==,若60CAE ∠=︒,则3CE =,5CD ==,若120CAE ∠=︒,则23sin 60CE =⨯︒=,CD =故答案为:5【点睛】本题考查异面直线所成角的应用,都可空间两点间的距离.解题关键是作出异面直线所成的角.构造三角形,在三角形中求线段长.13.2【详解】因为()2*114,13n n n a a a a n N +==-+∈,所以211(1)0n n n n n a a a a a ++-=->⇒>,数列{}单调递增,所以1(11)0n n n a a a +-=->,所以111(1)1111n n n n na a a a a +--=--=,所以121122111111111111()()()11111n n n n n S a a a a a a a a a a a =+++=-+-++-=------ ,所以20172017131m S a ==--,因为143a =,所以22223444131313133133133()1,()1,()12,33999818181a a a =-+==-+==-+> ,所以20172016201542a a a a >>>>> ,所以201711a ->,所以20171011a <<-,所以201512331a <-<-,因此m 的整数部分是2.点睛:本题考查了数列的综合应用问题,其中解答中涉及到数列的通项公式,数列的裂项求和,数列的单调性的应用等知识点的综合应用,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,试题有一定的难度,属于难题,本题的借助数列递推关系,化简数列为111111n n na a a +=---,再借助数列的单调性是解答的关键.14.103tyx -+-=(或330x ty -+=);【分析】(1)根据已知直接写出直线AB 的方程;(2)求出cos ,OP n →→〈〉=sin PMB ∠利用基本不等式求解.【详解】解:(1)由题得AB :4143x ty-+=,即103ty x -+-=,(2)()4,OP t →=-,3k AB t→=,∴AB →的方向向量(),3n t = ,所以cos ,OP nOP n OP n→→→→→→⋅〈〉==sin PMB ∠==,即()min sin PMB ∠=.故答案为:103tyx -+-=.15.(1)2n n a =(2)14337【分析】(1)根据数列的前n 项和求数列的通项公式,一定要分1n =和2n ≥讨论.(2)首先弄清楚新数列前55项的构成,再转化为错位相减法求和.【详解】(1)当1n =时,12a =;当2n ≥时,3312211121222222222n n n n n n a a a a a a a a a ----⎛⎫⎛⎫=++++-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()2212n n =--=,所以122nn a -=⇒2n n a =,2n ≥.当1n =时,上式亦成立,所以:2n n a =.(2)由()123155n n ⎡⎤+++++-=⎣⎦ ⇒10n =.所以新数列前55项中包含数列的前10项,还包含,11x ,21x ,22x ,31x ,32x ,L ,98x ,99x .且12112a a x +=,()23212222a a x x ++=,()3431323332a a x x x +++=,()91091929992a a x x x ++++=.所以()()()239101255121029222a a a a a a S a a a +++=+++++++123910357191122a a a a a ++++=+ .设123935719T a a a a =++++ 1239325272192=⨯+⨯+⨯++⨯ 则234102325272192T =⨯+⨯+⨯++⨯ ,所以()1239102322222192T T T -=-=⨯+⨯+++-⨯ 101722=-⨯-.故:101722T =⨯+.所以1010955172211228211433722S ⨯+=+⨯=⨯+=.【点睛】关键点点睛:本题的关键是要弄清楚新数列前55项的构成.可先通过列举数列的前几项进行观察得到规律.16.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意得b =,将点3(1,)2代入椭圆的方程可求得2a 的值,进而可得椭圆的方程;(2)设:1l x ty =+,1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y ,联立直线l 和椭圆的方程,可得122634ty y t +=-+,122934y y t =-+,直线PA 的方程为11(2)2y y x x =++,令4x =,得116(4,2y M x +,同理226(4,)2y N x +,由斜率公式计算即可.【详解】(1)因为2b =b =,再将点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入22213x y a +=得21314a +=,解得24a =,故椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)由题意可设()()1122:1,,,,l x ty P x y Q x y =+,由221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()2234690t y ty ++-=,易知0∆>恒成立,所以12122269,3434t y y y y t t +=-=-++,又因为−2,0,所以直线PA 的方程为=+2,令4x =,则1162=+y y x ,故1164,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理2264,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭,从而()()111212126266,413333y x y y k k ty ty +===-++,故()()()212121222212121222363643419189333993434y y y y t k k t t ty ty t y y t y y t t -+====-+++++--+++为定值.17.(1)证明见解析(2)14【分析】(1)证明出//CD 平面PAB ,利用线面平行的性质可得出//CD l ,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;(2)计算出cos PAB ∠的值,以A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴,建立空间直角坐标系,设()0,,0F a ()02a ≤≤,利用空间向量法结合二次函数的基本性质可求得平面PEF 与平面PCD 的夹角的余弦值的最大值.【详解】(1)证明:因为四边形ABCD 正方形,所以//AB CD .因为CD ⊂/平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以//CD 平面PAB .又因为CD ⊂平面PCD ,平面PAB ⋂平面PCD l =,所以//CD l .因为l ⊂/平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以//l 平面ABCD .(2)解:由题意可得AE ==,PE =因为四边形ABCD 是正方形,所以AB AD ⊥.又因为PA AD ⊥,PA AB A = ,PA 、AB ⊂平面PAB ,所以AD ⊥平面PAB .因为//AD BC ,所以⊥BC 平面PAB ,因为PB ⊂平面PAB ,所以,BC PB⊥.则PB ===.所以,222cos 2PA AB PB PAB PA AB +-∠==⋅以A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.点P 到平面yAz的距离为()cos π1AP PAB -∠=,点P 到平面xAy2==.则()1,0,2P -,()2,2,0C ,()0,2,0D ,()2,1,0E ,设()0,,0F a ()02a ≤≤,则()3,2,2PC =-,()2,0,0CD =- ,设平面PCD 的法向量为()111,,x n y z = ,则1111322020PC n x y z CD n x ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取11y =,可得()0,1,1n = .设平面PEF 的法向量为()222,,m x y z = ,()3,1,2PE =-,()1,,2PF a =- ,则22222232020PE m x y z PF m x ay z ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=+-=⎪⎩,取24y =,可得()22,4,31m a a =-- .设平面PEF 与平面PCD 的夹角为α,则cos m n m nα⋅==⋅ 令[]11,3a t +=∈,则cosα==.当1512t =时,211484013t t ⎛⎫-⨯+⎪⎝⎭取得最小值,最小值为143,所以cos α75a =.故平面PEF 与平面PCD 的夹角的余弦值的最大值为14.18.(1)①34;②73(2)应该去乙店购买非盲盒文具,理由见解析【分析】(1)①明确第二次只需买到其余的三种文具盲盒的任意一款即可求解;②结合已知由几何分布的性质即可求解.(2)由随机变量以及相应的均值结合几何分布的性质即可求解.【详解】(1)①由题意可知,当第一次购买的文具盲盒已经确定时,第二次只需买到其余的三种文具盲盒的任意一款即可,所以34p =;②设从第一次购买文具后直到购买到两种不同款式的文具盲盒所需要的购买次数为X ,则由题意可知3~4X G ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又1Y X =+,所以()()()4711133E Y E X E X =+=+=+=.(2)由题意,在乙店买齐全部文具盲盒所花费的费用为18472⨯=元,设从甲店买齐四种文具盲盒所需要的购买次数为Z ,从第一次购买到1i -种不同款式的文具开始,到第一次购买到i 种不同款式的文具盲盒所需要的购买次数为随机变量i Z ,则5~4i i Z G -⎛⎫ ⎪⎝⎭,其中1,2,3,4i =,而1234Z Z Z Z Z =+++,所以()()()441234114425124533i i i E Z E Z Z Z Z E Z i===+++===+++=-∑∑,所以在甲店买齐全部文具盲盒所需费用的期望为()1210072E Z =>,所以应该去乙店购买非盲盒文具.19.(1)1.83(2)22e e 30x y ---=,证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)根据题意分别计算出12,x x ,取2x 得近似值即为方程()0f x =的二次近似值;(2)分别求出(2)g ,(2)g ',即可写出函数()g x 在点(2,(2))g 处的切线方程;设2()ln 1,1ex m x x x =-->,证明出2()(e )m x m ≤,得出2(3)(e )m m <,即可证明;(3)先判断出1201e x x <<<<,然后辅助证明两个不等式()()()1e 1e 1e h x x x ≥-≤≤-和()(01)h x x x ≥<≤即可.【详解】(1)2()361f x x x '=++,当00x =时,(0)1f '=,()f x 在点(0,3)-处的切线方程为3y x +=,与x 轴的交点横坐标为(3,0),所以13x =,(3)46f '=,()f x 在点(3,54)处的切线方程为5446(3)y x -=-,与x 轴的交点为42(,0)23,所以方程()0f x =的二次近似值为1.83.(2)由题可知,2(2)e 3g =-,()e x g x '=,2(2)e g '=,所以()g x 在(2,(2))g 处的切线为22(e 3)e (2)y x --=-,即22e e 30x y ---=;设2()ln 1,1e x m x x x =-->,则211()em x x '=-,显然()m x '单调递减,令()0m x '=,解得2e x =,所以当2(1,e )x ∈时,()0m x '>,则()m x 在2(1,e )单调递增,当2(e ,)x ∈+∞时,()0m x '<,则()m x 在2(e ,)+∞单调递减,所以2222e ()(e )ln e 10em x m ≤=--=,所以2(3)(e )m m <,即2233ln 310ln 31e e --<⇔<+.(3)由()ln h x x x x =-,得()ln h x x '=-,当01x <<时,ℎ′>0;当1x >时,ℎ′<0,所以ℎ在0,1上单调递增,在1,+∞上单调递减,所以1x =是ℎ的极大值点,也是ℎ的最大值点,即()max ()11h x h ==,又0e x <<时,()0h x >,e x >时,()0h x <,所以当方程()h x a =有两个根时,必满足1201e x x <<<<;曲线()y h x =过点()1,1和点()e,0的割线方程为1(e)1e y x =--,下面证明()()()1:e 1e 1e h x x x ≥-≤≤-,设()()()()1e 1e 1eu x h x x x =--≤≤-,则()1e 11ln ln lne e 1u x x x -⎛⎫=-+=-'- ⎪-⎝⎭,所以当1e 11e x -<<时,()0u x '>;当1e 1e e x -<<时,()0u x '<,所以()u x 在1e 11,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,()()10u x u ≥=;在1e 1e ,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭上()u x 单调递减,()()e 0u x u ≥=,所以当1e x ≤≤时,()0u x ≥,即()1()e (1e)1ef x x x ≥-≤≤-(当且仅当1x =或e x =时取等号),由于21e x <<,所以()()221e 1e a f x x =>--,解得2e e x a a >-+;①下面证明当01x <≤时,()h x x ≥,设()()ln ,01n x h x x x x x =--<≤=,因为ln 0x ≤,所以当01x <≤时,()f x x ≥(当且仅当1x =时取等号),由于101x <<所以()11a h x x =>,解得1x a ->-,②①+②,得21e e x x a ->-.【点睛】关键点睛:第三问的难点在于辅助构造出两个函数不等式,这样再利用函数单调性,得到相关不等式,然后进行估计21x x -的范围.。
2023-2024学年重庆市铜梁中学高考仿真卷数学试卷含解析
2024年高考数学模拟试卷请考生注意: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.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为3,则可输入的实数x 值的个数为( )A .1B .2C .3D .42.函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位得到函数()y g x =的图象,并且函数()g x 在区间[,]63ππ上单调递增,在区间[,]32ππ上单调递减,则实数ω的值为( ) A .74B .32C .2D .543.已知函数()f x 满足当0x ≤时,2(2)()f x f x -=,且当(2,0]x ∈-时,()|1|1f x x =+-;当0x >时,()log (0a f x x a =>且1a ≠).若函数()f x 的图象上关于原点对称的点恰好有3对,则a 的取值范围是( )A .(625,)+∞B .(4,64)C .(9,625)D .(9,64)4.已知函数2()ln f x ax x x =-+有两个不同的极值点1x ,2x ,若不等式()()()12122f x f x x x t +>++有解,则t 的取值范围是( ) A .(,2ln 2)-∞- B .(],2ln 2-∞- C .(,112ln 2)-∞-+D .(],112ln 2-∞-+5.单位正方体ABCD -1111D C B A ,黑、白两蚂蚁从点A 出发沿棱向前爬行,每走完一条棱称为“走完一段”.白蚂蚁爬地的路线是AA 1→A 1D 1→‥,黑蚂蚁爬行的路线是AB →BB 1→‥,它们都遵循如下规则:所爬行的第i +2段与第i 段所在直线必须是异面直线(i ∈N *).设白、黑蚂蚁都走完2020段后各自停止在正方体的某个顶点处,这时黑、白两蚂蚁的距离是( ) A .1B .2C .3D .06.点O 为ABC ∆的三条中线的交点,且OA OB ⊥,2AB =,则AC BC ⋅的值为( ) A .4B .8C .6D .127.已知0x >,0y >,23x y +=,则23x yxy+的最小值为( )A .322-B .221+C .21-D .21+8.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若(,)DE AB AD R λμλμ=+∈,则λμ+等于( ).A .12-B .12C .1D .1-9.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >),以点P (,0b )为圆心,a 为半径作圆P ,圆P 与双曲线C 的一条渐近线交于M ,N 两点,若90MPN ∠=︒,则C 的离心率为( ) A .2B .3C .52D .7210.如图,平面四边形ACBD 中,AB BC ⊥,3AB =,2BC =,ABD △为等边三角形,现将ABD △沿AB 翻折,使点D 移动至点P ,且PB BC ⊥,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为( )A .8πB .6πC .4πD .82311.设2,(10)()[(6)],(10)x x f x f f x x -≥⎧=⎨+<⎩ ,则(5)f =( ) A .10B .11C .12D .1312.记n 个两两无交集的区间的并集为n 阶区间如(][],12,3-∞为2阶区间,设函数()ln xf x x=,则不等式()30f f x ⎡⎤+⎦≤⎣的解集为( ) A .2阶区间B .3阶区间C .4阶区间D .5阶区间二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
上海市上海中学2022届高三下学期高考模拟3数学试题(含答案解析)
上海市上海中学2022届高三下学期高考模拟3数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.已知集合U =R ,集合{}21P x x =-≥,则U P =ð______2.在91x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,各项系数之和为__________.3.写出系数矩阵为1221⎛⎫ ⎪⎝⎭,且解为11x y ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的一个线性方程组是______.4.已知函数()sin sin()(0)3f x x x πωωω=-+>的最小正周期是2π,则ω=______.5.若三阶行列式1302124121n m m n -+---中第1行第2列的元素3的代数余子式的值是15-,则i n m +(其中i 是虚数单位,R m n ∈、)的值是_______________.6.函数12()log (423)x x f x +=-+的值域为___________7.某校举行数学文化知识竞赛,现在要从进入决赛的5名选手中随机选出2名代表学校参加市级比赛.某班有甲、乙两名同学进入决赛,则在这次竞赛中该班有同学参加市级比赛的概率为______.8.在ABC 中,a 、b 、c 分别为角、、A B C 的对边,且满足274cos cos 2()22A B C -+=,则角A 的大小是______.9.关于x 的不等式()2log 231a x x -+≤-在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是______.10.在平面直角坐标系xOy 中,动点P 在椭圆22143x y+=上,点M 是OP 的中点,过点M 作直线l (和直线OP 不重合)与椭圆相交于Q ,R 两点,若直线OP ,OQ 的斜率分别为1k 、2k ,且35MR QM =,则12k k 的值是______.11.若一个整数数列的首项和末项都是1,且任意相邻两项之差的绝对值不大于1,则我们称这个数列为“好数列”,例如:1,2,2,3,4,3,2,1,1是一个好数列,若一个好数列的各项之和是2021,则这个数列至少有______项.12.已知函数21,0()2,0x a x x f x x ax x ⎧++->=⎨-+≤⎩的最小值为1a +,则实数a 的取值范围为__________.二、单选题13.已知集合(){},2A x y x y =+=,(){},24B x y x y =-=-,则A B = ()A .{}0,2B .()0,2C .∅D .(){}0,214.数列{}n a 的前n 项和记为n S ,则“数列{}n S 为等差数列”是“数列{}n a 为常数列”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15.如图,B 、D 是以AC 为直径的圆上的两点,其中AB =AD =,则AC BD ⋅=()A .1B .2C .tD .2t16.已知集合22{(,)|1}M x y x y =+≤,若实数λ,μ满足:对任意的(,)x y M ∈,都有(,)x y M λμ∈,则称(,)λμ是集合M 的“和谐实数对”,则以下集合中,存在“和谐实数对”的是A .{(,)|4}λμλμ+=B .22{(,)|4}λμλμ+=C .2{(,)|44}λμλμ-=D .22{(,)|4}λμλμ-=三、解答题17.如图,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为正方形,P 点在平面ABCD 内的射影为A ,且2PA AB ==,E 为PD 中点.(1)证明://PB 平面AEC (2)证明:平面PCD ⊥平面PAD .18.如图,摩天轮上一点P 在时刻t (单位:分钟)距离地面的高度y (单位:米)满足()[]()sin ,0,0,,y A t b A ωϕωϕππ=++>>∈-,已知该摩天轮的半径为50米,圆心O 距地面的高度为60米,摩天轮做匀速转动,每3分钟转一圈,点P 的起始位置在摩天轮的最低点处.(1)根据条件写出y 关于t 的函数解析式;(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间点P 距离地面的高度超过85米?19.已知函数()()22x af x x x +=∈+R .(1)写出函数()y f x =的奇偶性;(2)当0x >时,是否存在实数a ,使()y f x =的图象在函数()2g x x=图象的下方,若存在,求a 的取值范围;若不存在,说明理由.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的短轴长为2,离心率为2,A ,B 分别是椭圆的右顶点和下顶点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知P 是椭圆C 内一点,直线AP 与BP 的斜率之积为12-,直线.AP BP ,分别交椭圆于,M N 两点,记PAB ,PMN 的面积分别为PAB S ∆,PMN S ∆.①若,M N 两点关于y 轴对称,求直线PA 的斜率;②证明:PAB PMN S S ∆∆=.21.已知集合*M N ⊆,且M 中的元素个数n 大于等于5.若集合M 中存在四个不同的元素a b c d ,,,,使得a b c d +=+,则称集合M 是“关联的”,并称集合{},,,a b c d 是集合M 的“关联子集”;若集合M 不存在“关联子集”,则称集合M 是“独立的”.()1分别判断集合{}2,4,6,8,10和集合{}12,3,5,8,是“关联的”还是“独立的”?若是“关联的”,写出其所有..的关联子集;()2已知集合{}12345,,,,a a a a a 是“关联的”,且任取集合{},i j a a M ⊆,总存在M 的关联子集A ,使得{},i j a a A ⊆.若12345a a a a a <<<<,求证:12345,,,,a a a a a 是等差数列;()3集合M 是“独立的”,求证:存在x M ∈,使得294n n x -+>.参考答案:1.{}3|1x x <<【分析】解绝对值不等式求得集合P ,再求得U P ð.【详解】由21x -≥,得21x -≤-或21x -≥,即1x ≤或3x ≥.所以{|1P x x =≤或}3x ≥,所以{}U |13P x x =<<ð.故答案为:{}3|1x x <<【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查补集的概念和运算,属于基础题.2.1【详解】令,即得各项系数的和.考点:赋值法.3.2323x y x y +=⎧⎨+=⎩【分析】根据系数矩阵为1221⎛⎫⎪⎝⎭求解.【详解】由题意得:线性方程组是2323x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得11x y =⎧⎨=⎩,故所求的一个线性方程组是2323x y x y +=⎧⎨+=⎩,故答案为:2323x y x y +=⎧⎨+=⎩4.4【分析】根据三角恒等变换化简三角函数,然后利用周期计算公式列方程,解方程即可求值【详解】()π1πsin sin sin sin cos sin 3223f x x x x x x x ωωωωωω⎛⎫⎛⎫=-+=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以最小正周期是2ππ2T ω==,所以4ω=.故答案为:45.2【详解】试题分析:由已知条件得,即,从而有,故i n m +,故答案为2.考点:1.行列式;2.复数的模.6.[1,)+∞【分析】先利用配方可得到12423(21)22,x x x +-+=-+≥然后利用对数函数的性质即可求解【详解】因为12423(21)22,x x x +-+=-+≥所以根据对数函数的性质可得122()log (423)log 21x x f x +=-+≥=,可知函数的值域为[1,)+∞.故答案为:[1,)+∞7.710##0.7【分析】得出这次竞赛中该班没有同学参加市级比赛的概率,即只从除甲、乙两名同学外的三名同学中选两个的概率,在根据互斥事件的概率计算即可得出答案.【详解】在这次竞赛中该班有同学参加市级比赛的概率为2325C 71C 10-=.故答案为:0.78.π3##60︒【分析】根据题意结合三角恒等变换运算求解即可得答案.【详解】由πA B C ++=,即πB C A +=-,故()22π2B C A +=-则()()2221cos 4cos cos 2()4cos 2π222cos cos 222cos 2cos 12cos 2co 22A ABC A A A A A A +-+=⨯--=+-=+--=-+,可得24cos 4cos 10A A -+=,解得1cos 2A =,因为0πA <<,所以π3A =.故答案为:π3.9.1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】分类讨论,根据对数函数单调性,结合恒成立思想解决即可.【详解】由题意得,()21log 231log a a x x a ⎛⎫-+≤-= ⎪⎝⎭,所以21123a x x a >⎧⎪⎨-+≤⎪⎩恒成立,或201123a x x a <<⎧⎪⎨-+≥⎪⎩恒成立,即()2max 1123a x x a >⎧⎪⎨-+≤⎪⎩,或()2min 01123a x x a <<⎧⎪⎨-+≥⎪⎩,因为223x x -+无最大值,所以()2max 1123a x x a >⎧⎪⎨-+≤⎪⎩无解;因为223x x -+最小值为2,所以()2min 010111232a a x x a a <<<<⎧⎧⎪⎪⇔⎨⎨-+≥≥⎪⎪⎩⎩,解得112a ≤<,综上,1,12a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.故答案为:1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.34-##0.75-【分析】分别设11(,)Q x y ,22(,)R x y ,M 00(,)x y ,则00(2,2)P x y .将,,P Q R 点的坐标分别代入椭圆方程,结合已知35MR QM = ,即可推得22220011010164(34)9(34)48(34)300x y x y x x y y +++-+=,整理可得010143x x y y =-,即可求出答案.【详解】设点11(,)Q x y ,22(,)R x y ,M 的坐标为00(,)x y ,则点00(2,2)P x y .则121y k x =,010y k x =.因为点P 在椭圆上,所以220044143x y +=,即2200343x y +=.因为35MR QM = ,所以202001013,)(),(5x x y y x x y y --=--,所以20013()5x x x x -=-,20013()5y y y y -=-,所以2018355x x x =-,2018355y y y =-.又,Q R 在椭圆上,所以有22113412x y +=,22223412x y +=,代入有220101838334125555x x y y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,展开得22220011010164(34)9(34)48(34)300x y x y x x y y +++-+=,即010*********(34)300x x y y ⨯+⨯-+=,所以0101340x x y y +=,所以010143x x y y =-.所以0011120101y y y y k k x x x x =⋅=01013443y y y y ==--.故答案为:34-.11.89【分析】根据题意分析可得数列要想项数最少,需要各项最大,可设这个“好数列”为:()()1,2,3,,1,,1,,3,2,1n n n ⋅⋅⋅--⋅⋅⋅,求这个“好数列”各项之和为2n ,令22021n ≤得44n ≤,此时220214485-=,将85分成小于或等于44的项,最少可以分成两项,由此即可求解.【详解】由题意得数列要想项数最少,需要各项最大;又因为数列首项和末项都是1,且任意相邻两项之差的绝对值不大于1,所以需要数列前面递增,后面对称递减,又各项之和是2021,中间可能存在相等的项,设除去相等项后的各项为()()1,2,3,,1,,1,,3,2,1n n n ⋅⋅⋅--⋅⋅⋅,令各项和123(1)(1)21n n n ++++-++-+++ (1)[1(1)]2[123(1)]22n n n n n-+-=++++-+=⨯+ 2(1)2021n n n n =-+=≤,得44n ≤,当n 为44时,项数为432187⨯+=项,220214485-=,将85分成小于或等于44的项,最少可以分成两项,故这个数列至少有87289+=项,故答案为:89【点睛】本题考查数列新定义和等差数列求和,关键在于理解数列新定义中各项数的特点,严格按照运用定义进行求和和数列的项的探索,属于中档题.12.{2[1,1]--⋃-【分析】对参数a 进行分类讨论,结合二次函数的最值,由已知条件,求得不同情况下对应的参数范围,再求并集即可.【详解】分情况进行讨论:当0a ≥时,21,0()2,0x a x x f x x ax x ⎧++->=⎨-+≤⎩,0x >时()f x 在[,1]a -取得最小值1a +,0x ≤时在0x =时取得最小值2,故12a +≤,解得1a ≤,又因为此时0a ≥,所以01a ≤≤。
2023年山东省北镇中学高考数学模拟试卷(3月份)+答案解析(附后)
2023年山东省北镇中学高考数学模拟试卷(3月份)1. 已知集合,,则( )A.B.C.D.2. 在正三棱柱中,,则直线与直线所成的角为( )A. B.C.D.3. “”是“函数在上单调递增”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件4. 如果对定义在R 上的函数,对任意,均有成立,则称函数为“和谐函数”.给出下列函数:①;②;③;④其中函数是“和谐函数”的个数为( )A. 1B. 2C. 3D. 45. 在平面直角坐标中,O 为坐标原点,设向量,,其中,,若,且,C 点所有可能的位置区域用阴影表示正确的是( )A. B.C. D.6. 方程所确定的直线必经过点( )A.B.C.D.7. 函数的图象如图,则下列有关性质的描述正确的是( )A.B. 为函数的对称轴C. 向左移后的函数为偶函数D. 函数的单调递减区间为8.已知圆:与圆:,圆I与圆、均相切,则圆I的圆心I的轨迹中包含了哪条曲线( )A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线9. 已知复数z的共轭复数为,且,则下列结论正确的是( )A. B.z虚部为 C. D.10. 某公司通过统计分析发现,工人工作效率E与工作年限,劳累程度,劳动动机相关,并建立了数学模型,已知甲、乙为该公司的员工,则下列结论正确的是( )A. 甲与乙劳动动机相同,且甲比乙工作年限长,劳累程度弱,则甲比乙工作效率高B. 甲与乙劳累程度相同,且甲比乙工作年限长,劳动动机高,则甲比乙工作效率低C. 甲与乙劳动动机相同,且甲比乙工作效率高,工作年限短.则甲比乙劳累程度弱D. 甲与乙工作年限相同,且甲比乙工作效率高,劳动动机低,则甲比乙劳累程度强11. 设函数,已知在有且仅有3个极小值点,则( )A. 在上可能有6个零点B. 在有且仅有2个极大值点C. 的取值范围是D. 在上单调递减12. 正方体的棱长是2,M、N分别是AB、BC的中点,则下列结论正确的是( )A.B.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长是C. 平面截正方体所得的截面周长是D. 与平面所成的角的正切值是13. 已知函数是奇函数,当时,,则______.14. 如图所示线路图,机器人从A地经B地走到C地,最近的走法共有______种.用数字作答15. 已知在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,若,则的最小值为______.16. 如图所示,一个平面内任意两两相交但不重合的若干条直线,直线的条数与这些直线将平面所划分的区域个数满足如下关系:1条直线至多可划分的平面区域个数为2;2条直线至多可划分的平面区域个数为4;3条直线至多可划分的平面区域个数为7;4条直线至多可划分的平面区域个数为11;一般的,条直线至多可划分的平面区域个数为______ ;在一个平面内,对于任意两两相交但不重合的若干个圆,类比上述研究过程,可归纳出:n个圆至多可划分的平面区域个数为______ .17. 已知函数,求函数的单调减区间;求函数在上的最大值与最小值.18. 近年来我国电子商务行业迎来篷布发展的新机遇,2015年双11期间,某购物平台的销售业绩高达918亿人民币.与此同时,相关管理部门推出了针对电商的商品和服务的评价体系.现从评价系统中选出200次成功交易,并对其评价进行统计,对商品的好评率为,对服务的好评率为,其中对商品和服务都做出好评的交易为80次.是否可以在犯错误概率不超过的前提下,认为商品好评与服务好评有关?若将频率视为概率,某人在该购物平台上进行的5次购物中,设对商品和服务全好评的次数为随机变量X:①求对商品和服务全好评的次数X的分布列概率用组合数算式表示;②求X的数学期望和方差.k其中19. 已知,,都是各项不为零的数列,且满足…,,其中是数列的前n项和,是公差为的等差数列.若数列是常数列,,,求数列的通项公式;若是不为零的常数,求证:数列是等差数列;若为常数,,,求证:对任意的,,数列单调递减.20. 如图所示的斜三棱柱中,是正方形,且点在平面上的射影恰是AB的中点H,M是的中点.判断HM与面的关系,并证明你的结论;若,,求斜三棱柱两底面间的距离.21. 如图,P是抛物线C:上一点,直线l过点P并与抛物线C在点P的切线垂直,l 与抛物线C相交于另一点当点P的横坐标为2时,求直线l的方程;当点P在抛物线C上移动时,求线段PQ中点M的轨迹方程,并求点M到x轴的最短距离.22. 已知函数讨论函数的单调性;若存在两个极值点,且是函数的极小值点,求证:答案和解析1.【答案】D【解析】解:集合,,则,故选:根据集合的基本运算进行计算即可.本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.【答案】D【解析】解:如图,过点D作,垂足为点F,连接,由题意可知D为BC的中点,三棱柱是正三棱柱,易知F为的中点,且,又,,平面,平面,又平面,,即与所成的角为故选:过点D作,垂足为点F,连接,根据正三棱柱的性质得到,即可得到平面,从而得到,即可得解.本题考查异面直线所成角的求解,化归转化思想,属基础题.3.【答案】B【解析】解:由题意可得,可得函数在上单调递增,又函数在上单调递增,可得所以有,得,又因为是函数在上单调递增的必要不充分条件.故选:先把函数转化为分段函数的形式,再求出函数的单调增区间,根据集合的包含关系求出答案即可.本题考查了绝对值函数的单调性、简易逻辑、分类讨论的思想方法,考查了推理能力,属于中档题.4.【答案】B【解析】解:由已知得,所以函数为“和谐函数”等价于在R上为增函数,由此判断①在R上为增函数,符合题意;②得,所以在R上有增有减,不合题意;③得,所以在R上为增函数,符合题意;④可知为偶函数,不合题意,所以①③符合题意,故选:根据对新定义的理解得到函数为定义域R上的增函数;分别对4个函数判断单调性,从而得到答案.本题考查了新定义问题,考查函数的单调性,是一道中档题.5.【答案】A【解析】解:向量,,,,,,,,,且故选:由,,,知,由,,由此能得到正确答案.本题考查平面向量的综合题,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.6.【答案】A【解析】解:方程,化为解得故选:直线过定点,直线是直线系,按k集项;解方程组,求得交点坐标即定点的坐标.本题考查过定点的直线系方程,是基础题.7.【答案】C【解析】解:由图像可得:函数最小值为,所以,又因为,即,所以,又因为,所以,,所以,,又因为,所以,,故A错误;所以,令,,可得,,即的对称轴为,,故B错误;设为函数向左移后的函数,则有,为偶函数,故C正确;由,,可得,,所以函数的单调递减区间为:,,故D错误.故选:先根据图像,求出解析式,然后利用正弦函数的图像和性质可解.本题考查了正弦函数的性质,求出函数的解析式是关键,属于基础题.8.【答案】B【解析】解:圆,圆心,半径,圆,圆心,半径,又,且,所以两圆内含,又设圆I的半径为①当圆I与圆外切,与圆内切.则有,所以,根据椭圆的定义可得,圆I的圆心I的轨迹为椭圆,②当圆I与圆内切,且与圆内切时,则有,所以,根据椭圆的定义可得,圆I的圆心I的轨迹为椭圆,综上所述,圆I的圆心I的轨迹为以,为焦点,长轴长分别为5和3的两个椭圆.故选:根据两圆方程可得出两圆圆心以及半径,求出圆心距.根据圆心距与两圆半径的关系可得两圆内含,设圆I的半径为R,结合图象可得出,消去R可得,即可得出答案.本题主要考查了动点的轨迹方程,考查了椭圆的定义,属于中档题.9.【答案】AD【解析】解:,则,对于A,,故A正确;对于B,,虚部为,故B错误,对于C,,,故,故C错误;对于D,,故D正确.故选:根据已知条件,结合复数的四则运算,求出z,即可依次求解.本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.10.【答案】AC【解析】解:由于工人工作效率E与工作年限,劳累程度,劳动动机相关,建立了数学模型,故设甲与乙的工人工作效率,,工作年限,,劳累程度,,劳动动机,,对于A,,则,,即甲比乙工作效率高,故A正确;对于B,,,,,则,,即甲比乙工作效率高,故B错误:对于C,,,,,,所以,即甲比乙劳累程度弱,故C正确;对于D,,,所以,即甲比乙劳傫程度弱,故D错误.故选:设甲与乙的工人工作效率,,工作年限,,劳累程度,,劳动动机,,利用作差法和指数函数的性质比较大小即可判断选项AB;利用作商法和幂函数指数函数的性质比较大小即可判断选项本题考查函数的实际应用,考查学生的运算能力,属于中档题.11.【答案】ACD【解析】解:因为,所以,在有且仅有3个极小值点,故解得正确;当即时,在上有6个零点,A正确;当即时,在上有3个极大值点,B错误;,,因为所以,因为,在上单调递减,故在上单调递减,D正确.故选:先得到,根据在有且仅有3个极小值点,列出不等式组,求出正确;数形结合得到时,在上有6个零点,A正确;数形结合得到时,在上有3个极大值点,B错误;先得到,结合得到,结合在上单调递减,得到D正确.本题主要考查余弦函数的图象与性质,考查运算求解能力,属于中档题.12.【答案】AC【解析】解:以点A为坐标原点,AB、AD、所在直线分别为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,对于A,、、、,,,则,所以,A对;对于B,因为平面,所以以为球心,为半径的球面与侧面的交线是以点为圆心,半径为的圆,故交线长为,B错;对于D,易知点、、、,设平面的法向量为,,,则,取,可得,,,设直线与平面所成角为,则,所以,故,因此与平面所成的角的正切值是,D错.对于C,设平面交棱于点,其中,,因为平面,所以,,解得,即点,同理可知,平面交棱于点,由空间中两点间的距离公式可得,同理可得,,因此平面截正方体所得的截面为五边形,其周长是,C对.故选:以点A为坐标原点,AB、AD、所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,可判断AD选项;分析可知以为球心,为半径的球面与侧面的交线是以点为圆心,半径为的圆,利用扇形的弧长公式可判断B选项;确定平面与正方体各棱的交点,求出截面周长,可判断C选项.本题主要考查直线与平面所成的角,棱柱的结构特征,考查空间向量法的应用,考查运算求解能力,属于难题.13.【答案】【解析】解:依题意,故答案为:利用奇函数的性质及已知范围的解析式即可得解.本题考查利用奇函数的性质求函数值,涉及了对数运算,属于基础题.14.【答案】20【解析】解:根据题意,分2步进行分析:①,机器人从A地走到B地,最近的走法有种;②,机器人从B地走到C地,需要向上走2步,向右走3步,最近的走法有种;则器人从A地经B地走到C地,最近的走法共有种;故答案为:根据题意,分2步分析机器人从A地走到B地和从B地走到C地的最近的走法数目,由分步计数原理计算可得答案.本题考查排列、组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.15.【答案】【解析】解:因为,所以,可得,可得,所以,可得,所以,所以,当且仅当,即时取“=”故答案为:根据正弦定理求得,即可求得,又,可得,从而化简所求,由基本不等式即可得出答案.本题考查正弦定理,基本不等式,三角函数恒等变换的应用,考查了转化思想,属于中档题.16.【答案】【解析】解:当这些直线两两相交且任意三条直线均不交于同一点时,可划分的平面区域个数最多,设这样的n条直线可划分的平面区域个数为,已知,,当时,因为第n条直线l与前条直线至多新增个交点,且新增的这个交点均在l上,按沿l的方向向量方向排布将这个交点依次记为,,⋯,,对于线段且,和以和为端点且不经过,,的两条射线,均能将前条直线所划分的区域一分为二,故将新增n个区域,故,故,故n条直线至多将平面划分的区域个数为;同理,当这些圆两两相交,且任意三个圆均不交于同一点时,可划分的平面区域个数最多,设这样的n个圆可划分的平面区域个数为,已知,,当时,因为第n个圆C与前个圆至多新增个交点,且新增的这个交点均在C上,按沿C的逆时针方向排布将这个交点依次记为,,⋯,,对于弧且,和弧,每一段弧均能将前个圆所划分的区域一分为二,故将新增个区域,故有,故,故n个圆至多可划分的平面区域个数为故答案为:根据当直线两两相交且任意三条直线均不交于同一点时,可划分的平面区域个数最多,设n条直线可划分的平面区域个数为,推导出,利用累加法求得;利用类比的方法可求得n个圆至多可划分的平面区域个数.本题主要考查简单的合情推理,考查逻辑推理能力,属于中档题.17.【答案】解:根据题意,,令,,解可得:,则函数的递减区间为,;根据题意,由的结论:,若,则有,则有,故,故,【解析】根据题意,由三角函数恒等变形公式可得,结合正弦函数的性质分析可得答案;根据题意,由x的范围分析的范围,结合正弦函数的图象和性质分析可得答案.本题考查三角函数的恒等变形,涉及正弦函数的性质,属于基础题.18.【答案】解:由题意可得关于商品和服务评价的列联表为:对服务好评对服务不满意合计对商品好评8040120对商品不满意701080合计15050200计算观测值,对照数表知,在犯错误概率不超过的前提下,认为商品好评与服务好评有关;分每次购物时,对商品和服务都好评的概率为,且X的取值可以是0,1,2,3,4,5;其中;;;;;;所以X的分布列为:X012345P由于,则;分【解析】由题意列出列联表,计算观测值,对照数表即可得出正确的结论;根据题意,得出商品和服务都好评的概率,求出X的可能取值,计算对应的概率值,写出期望与方差.本题主要考查了统计与概率的相关知识,包括独立性检验、离散型随机变量的分布列以及数学期望和方差的求法问题,也考查了对数据处理能力的应用问题.19.【答案】解:,,,数列是各项不为零的常数列,…,,则由…及,得…,当时,…,两式相减得,当时,,也满足,故因为…,当时,…,两式相减得,即,,即,又,所以,即,所以当时,,两式相减得,所以数列从第二项起是公差为等差数列;又当时,由得,当时,由得,故数列是公差为的等差数列.由得当时,,即,因为,所以,即,所以,即,所以,当时,,两式相减得,即,故从第二项起数列是等比数列,所以当时,,,另外由已知条件得,又,,,所以,因而,令,则,因为,所以,所以对任意的,,数列单调递减.【解析】本题考查求数列的通项公式、单调性、递推式、考查了推理能力与计算能力,属于难题.根据题意,由…,得…,递推得当时,…,两式相减即可;由…,递推得当时,…,两式相减、计算可得,从而可得当时,,再次两式相减得即可结论;由得当时,有,化简得,从而当时,,两式相减得,故当时,,,由,知,令,则,从而可得结论.20.【答案】解:直线HM与平面平行.证明如下:斜三棱柱中,是正方形,且点在平面上的射影恰是AB的中点H,M是的中点.取的中点连接NM,因为点M是的中点,所以,且又是正方形,点H是AB的中点,所以,所以,所以四边形ANMH为平行四边形,所以,因为平面,平面,所以平面因为点在平面上的射影是AB的中点H,所以平面连接,,则,由正方形的边,得,所以,所以的面积为设斜三棱柱两底面间的距离为d,即H到平面的距离为d,由得,解得,即斜三棱柱两底面间的距离为【解析】取的中点连接NM,推出四边形ANMH为平行四边形,得到,然后证明平面说明平面连接,,则,求解的面积,设斜三棱柱两底面间的距离为d,即H到平面的距离为d,通过,转化求解即可.本题考查直线与平面平行的判断定理的应用,空间点线面距离的求法,考查转化思想以及计算能力,是中档题.21.【答案】解:把代入,得,点P坐标为由,①得,过点P的切线的斜率,直线l的斜率,直线l的方程为,即设过点P的切线斜率,当时不合题意,直线l的斜率,直线l的方程为②方法一:联立①②消去y,得设,是PQ的中点,消去,得就是所求的轨迹方程.由知,上式等号仅当时成立,所以点M到x轴的最短距离是方法二:设,则由,,,,,,将上式代入②并整理,得就是所求的轨迹方程.由知,上式等号仅当时成立,所以点M到x轴的最短距离是【解析】由于直线l过点P并与抛物线C在点P的切线垂直,要求求直线l的方程,我们可以根据点P的横坐标为2,求出点P的坐标,并求出P点处函数的导数值,即过P点切线的斜率,进而得到直线l的斜率,代入点斜式方程进行求解.方法一,求线段PQ中点M的轨迹方程,我们可以分别求出直线与抛物线两交点的坐标,代入中点公式进行化简,得到变量x,y之间的关系,即轨迹方程;方法二:将直线方程代入抛物线的方程,再结合韦达定理根与系数关系对式子进行化简,探究变量x,y之间的关系,即轨迹方程.本题主要考查直线、抛物线、不等式等基础知识,求轨迹方程的方法,解析几何的基本思想和综合解题能力.在使用点斜式表示过定点的直线方程时,一定要注意它不能表示斜率不存在的直线,此时与它垂直的直线斜率为0,故在使用前要对这种情况进行讨论.22.【答案】解:函数的定义域为,,当时,恒成立,函数在上单调递增;当时,令,得或不合题意,舍去,则时,,当时,,函数在上单调递减,在上单调递增.综上,当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递减,在上单调递增.证明:,,函数存在两个极值点,设两个极值点为,,,是方程的两个不同的正根,,,,且,函数开口向上,与x轴交于两点,是函数的极小值点,,从而,由,得,,,设,,在上递增,,【解析】对函数求导,利用导函数与函数单调性的关系即可求解.利用条件是函数的极值点,确定a的数值,然后证明:本题的考点是利用导数研究函数的单调性,以及函数的极值问题.对于参数问题要注意进行分类讨论,属于中档题.。
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【好题】数学高考模拟试卷(及答案)一、选择题1.定义运算()()a ab a b b a b ≤⎧⊕=⎨>⎩,则函数()12xf x =⊕的图象是( ). A . B .C .D .2.设集合(){}2log 10M x x =-<,集合{}2N x x =≥-,则M N ⋃=( ) A .{}22x x -≤<B .{}2x x ≥-C .{}2x x <D .{}12x x ≤<3.抛掷一枚骰子,记事件A 为“落地时向上的点数是奇数”,事件B 为“落地时向上的点数是偶数”,事件C 为“落地时向上的点数是3的倍数”,事件D 为“落地时向上的点数是6或4”,则下列每对事件是互斥事件但不是对立事件的是( ) A .A 与BB .B 与CC .A 与DD .C 与D4.已知F 1,F 2分别是椭圆C :22221x y a b+= (a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是( )A .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦5.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a ,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b ,其中a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},若|a-b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A .19B .29C .49D .7186.函数()1ln 1y x x=-+的图象大致为( ) A . B .C .D .7.已知全集{1,3,5,7}U =,集合{1,3}A =,{3,5}B =,则如图所示阴影区域表示的集合为( )A .{3}B .{7}C .{3,7}D .{1,3,5}8.已知非零向量a b ,满足2a b =,且b a b ⊥(–),则a 与b 的夹角为 A .π6B .π3C .2π3D .5π69.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-2π<φ<2π)的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是( )A .2,-3πB .2,-6π C .4,-6πD .4,3π 10.已知双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线方程为52y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为( ) A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=11.已知,a b ∈R ,函数32,0()11(1),032x xf x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩,若函数()y f x ax b =--恰有三个零点,则()A .1,0a b <-<B .1,0a b <->C .1,0a b >-<D .1,0a b >-> 12.已知锐角三角形的边长分别为2,3,x ,则x 的取值范围是( ) A .513x << B .135x << C .25x <<D .55x <<二、填空题13.设25a b m ==,且112a b+=,则m =______. 14.函数()22,026,0x x f x x lnx x ⎧-≤=⎨-+>⎩的零点个数是________.15.已知函数()sin ([0,])f x x x π=∈和函数1()tan 2g x x =的图象交于,,A B C 三点,则ABC ∆的面积为__________.16.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S 的值为________.17.如图,长方体1111ABCD A B C D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E -BCD 的体积是_____.18.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos 1cos2cos 1cos2b C Cc B B+=+,C是锐角,且27a =,1cos 3A =,则ABC △的面积为______. 19.已知向量a 与b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2 b |= ______ . 20.34331654+log log 8145-⎛⎫+= ⎪⎝⎭________. 三、解答题21.某中学拟在高一下学期开设游泳选修课,为了了解高一学生喜欢游泳是否与性别有关,该学校对100名高一新生进行了问卷调查,得到如下列联表:喜欢游泳不喜欢游泳合计男生10女生20合计已知在这100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为. (1)请将上述列联表补充完整;(2)并判断是否有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关?并说明你的理由;(3)已知在被调查的学生中有5名来自甲班,其中3名喜欢游泳,现从这5名学生中随机抽取2人,求恰好有1人喜欢游泳的概率. 下面的临界值表仅供参考: P(K 2≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828(参考公式:22n(ad bc)K (a b)(c d)(a c)(b d)-=++++,其中n=a+b+c+d )22.已知函数2()(1)1xx f x a a x -=+>+.(1)证明:函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数; (2)用反证法证明:()0f x =没有负数根.23.某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚I 内的地块形状为矩形ABCD ,大棚II 内的地块形状为CDP ,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP 的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚I 内种植甲种蔬菜,大棚II 内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.24.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,(t 为参数),以坐标原点O为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2cos 3sin 110ρθρθ++=.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值. 25.已知函数()|1|f x x =+(1)求不等式()|21|1f x x <+-的解集M (2)设,a b M ∈,证明:(ab)()()f f a f b >--.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】由已知新运算a b ⊕的意义就是取得,a b 中的最小值, 因此函数()1,0122,0xxx f x x >⎧=⊕=⎨≤⎩, 只有选项A 中的图象符合要求,故选A.2.B解析:B 【解析】 【分析】求解出集合M ,根据并集的定义求得结果. 【详解】(){}{}{}2log 1001112M x x x x x x =-<=<-<=<<{}2M N x x ∴⋃=≥-本题正确选项:B 【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.3.C解析:C 【解析】分析:利用互斥事件、对立事件的概念直接求解判断即可. 详解:在A 中,A 与B 是对立事件,故不正确;在B 中,B 与C 能同时发生,不是互斥事件,所以不正确;在C 中,A 与D 两个事件不能同时发生,但能同时不发生,所以是互斥事件,但不是对立事件,所以是正确的;在D 中,C 与D 能同时发生,不是互斥事件,所以是错误的. 综上所述,故选C.点睛:本题主要考查了命题的真假判定,属于基础题,解答时要认真审题,注意互斥事件与对立事件的定义的合理运用,同时牢记互斥事件和对立事件的基本概念是解答的基础.4.C解析:C 【解析】 如图所示,∵线段PF 1的中垂线经过F 2,∴PF 2=12F F =2c ,即椭圆上存在一点P ,使得PF 2=2c. ∴a-c≤2c≤a+c.∴e=1[,1)3c a ∈.选C. 【点睛】求离心率范围时,常转化为x,y 的范围,焦半径的范围,从而求出离心率的范围。
本题就是通过中垂线上点到两端点距离相等,建立焦半径与,,a b c 的关系,从而由焦半径的范围求出离心率的范围。
5.C解析:C 【解析】试题分析:由题为古典概型,两人取数作差的绝对值的情况共有36种,满足|a-b|≤1的有(1,1)(2,2)(3,3)(4,4)(5,5)(6,6)(1,2)(2,1)(3,2)(2,3)(3,4)(4,3)(5,4)(4,5)(5,6)(6,5)共16种情况,则概率为;164369p == 考点:古典概型的计算.6.A解析:A 【解析】 【分析】确定函数在定义域内的单调性,计算1x =时的函数值可排除三个选项. 【详解】0x >时,函数为减函数,排除B ,10x -<<时,函数也是减函数,排除D ,又1x =时,1ln 20y =->,排除C ,只有A 可满足.故选:A. 【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,可通过解析式研究函数的性质,如奇偶性、单调性、对称性等等排除,可通过特殊的函数值,函数值的正负,函数值的变化趋势排除,最后剩下的一个即为正确选项.7.B解析:B 【解析】 【分析】先求出A B ⋃,阴影区域表示的集合为()UA B ⋃,由此能求出结果.【详解】全集{1,U =3,5,7},集合{}1,3A =,{}3,5B =,{1,A B ∴⋃=3,5},∴如图所示阴影区域表示的集合为:(){}7UA B ⋃=.故选B . 【点睛】本题考查集合的求法,考查并集、补集、维恩图等基础知识,考查运算求解能力,考查集合思想,是中等题.8.B解析:B 【解析】 【分析】本题主要考查利用平面向量数量积计算向量长度、夹角与垂直问题,渗透了转化与化归、数学计算等数学素养.先由()a b b -⊥得出向量,a b 的数量积与其模的关系,再利用向量夹角公式即可计算出向量夹角. 【详解】因为()a b b -⊥,所以2()a b b a b b -⋅=⋅-=0,所以2a b b ⋅=,所以cos θ=22||122||a bb b a b ⋅==⋅,所以a 与b 的夹角为3π,故选B . 【点睛】对向量夹角的计算,先计算出向量的数量积及各个向量的摸,在利用向量夹角公式求出夹角的余弦值,再求出夹角,注意向量夹角范围为[0,]π.9.A解析:A 【解析】 【分析】由函数f (x )=2sin (ωx+φ)的部分图象,求得T 、ω和φ的值. 【详解】由函数f (x )=2sin (ωx+φ)的部分图象知,3T 5π412=-(π3-)3π4=, ∴T 2πω==π,解得ω=2; 又由函数f (x )的图象经过(5π12,2), ∴2=2sin (25π12⨯+φ), ∴5π6+φ=2kππ2+,k∈Z, 即φ=2k ππ3-,又由π2-<φπ2<,则φπ3=-; 综上所述,ω=2、φπ3=-. 故选A . 【点睛】本题考查了正弦型函数的图象与性质的应用问题,是基础题.10.B解析:B 【解析】 【分析】根据渐近线的方程可求得,a b 的关系,再根据与椭圆221123x y +=有公共焦点求得c 即可.【详解】双曲线C 的渐近线方程为y x =,可知b a =①,椭圆221123x y +=的焦点坐标为(-3,0)和(3,0),所以a 2+b 2=9②,根据①②可知a 2=4,b 2=5. 故选:B. 【点睛】本题主要考查了双曲线与椭圆的基本量求法,属于基础题型.11.C解析:C 【解析】 【分析】当0x <时,()(1)y f x ax b x ax b a x b =--=--=--最多一个零点;当0x 时,32321111()(1)(1)3232y f x ax b x a x ax ax b x a x b =--=-++--=-+-,利用导数研究函数的单调性,根据单调性画函数草图,根据草图可得. 【详解】 当0x <时,()(1)0y f x ax b x ax b a x b =--=--=--=,得1b x a=-;()y f x ax b =--最多一个零点;当0x 时,32321111()(1)(1)3232y f x ax b x a x ax ax b x a x b =--=-++--=-+-, 2(1)y x a x =+-',当10a +,即1a -时,0y ',()y f x ax b =--在[0,)+∞上递增,()y f x ax b =--最多一个零点.不合题意;当10a +>,即1a >-时,令0y '>得[1x a ∈+,)+∞,函数递增,令0y '<得[0x ∈,1)a +,函数递减;函数最多有2个零点;根据题意函数()y f x ax b =--恰有3个零点⇔函数()y f x ax b =--在(,0)-∞上有一个零点,在[0,)+∞上有2个零点, 如图:∴01ba <-且3211(1)(1)(1)032b a a a b ->⎧⎪⎨+-++-<⎪⎩, 解得0b <,10a ->,310(116,)b a a >>-+∴>-. 故选C .【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及,a b 两个参数,故按“一元化”想法,逐步分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底.12.A解析:A 【解析】试题分析:因为三角形是锐角三角形,所以三角形的三个内角都是锐角,则设边3对的锐角为角α,根据余弦定理得22223cos 04x xα+-=>,解得5x >x 边对的锐角为β,根据余弦定理得22223cos 012x β+-=>,解得013x <<x 的取值范513x << A. 考点:余弦定理.二、填空题13.【解析】【分析】变换得到代入化简得到得到答案【详解】则故故答案为:【点睛】本题考查了指数对数变换换底公式意在考查学生的计算能力【解析】 【分析】变换得到2log a m =,5log b m =,代入化简得到11log 102m a b+==,得到答案. 【详解】25a b m ==,则2log a m =,5log b m =,故11log 2log 5log 102,m m m m a b+=+==∴=【点睛】本题考查了指数对数变换,换底公式,意在考查学生的计算能力.14.2【解析】【详解】当x≤0时由f (x )=x2﹣2=0解得x=有1个零点;当x >0函数f (x )=2x ﹣6+lnx 单调递增则f (1)<0f (3)>0此时函数f (x )只有一个零点所以共有2个零点故答案为:解析:2 【解析】 【详解】当x≤0时,由f (x )=x 2﹣2=0,解得x=1个零点; 当x >0,函数f (x )=2x ﹣6+lnx ,单调递增,则f (1)<0,f (3)>0,此时函数f (x )只有一个零点, 所以共有2个零点. 故答案为:2. 【点睛】判断函数零点个数的方法直接法(直接求零点):令f (x )=0,如果能求出解,则有几个不同的解就有几个零点, 定理法(零点存在性定理):利用定理不仅要求函数的图象在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,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,图象法(利用图象交点的个数):画出函数f (x )的图象,函数f (x )的图象与x 轴交点的个数就是函数f (x )的零点个数;将函数f (x )拆成两个函数h (x )和g (x )的差,根据f (x )=0⇔h (x )=g (x ),则函数f (x )的零点个数就是函数y =h (x )和y =g (x )的图象的交点个数,性质法(利用函数性质):若能确定函数的单调性,则其零点个数不难得到;若所考查的函数是周期函数,则只需解决在一个周期内的零点的个数15.【解析】【分析】画出两个函数图像求出三个交点的坐标由此计算出三角形的面积【详解】画出两个函数图像如下图所示由图可知对于点由解得所以【点睛】本小题主要考查正弦函数和正切函数的图像考查三角函数图像交点坐解析:3 4π【解析】【分析】画出两个函数图像,求出三个交点的坐标,由此计算出三角形的面积.【详解】画出两个函数图像如下图所示,由图可知()()0,0,π,0A C,对于B点,由sin1tan2y xy x=⎧⎪⎨=⎪⎩,解得π3,3B⎛⎫⎪⎪⎝⎭,所以133ππ224ABCS∆=⨯⨯=.【点睛】本小题主要考查正弦函数和正切函数的图像,考查三角函数图像交点坐标的求法,考查三角函数面积公式,属于中档题.16.8【解析】分析:先判断是否成立若成立再计算若不成立结束循环输出结果详解:由伪代码可得因为所以结束循环输出点睛:本题考查伪代码考查考生的读图能力难度较小解析:8【解析】分析:先判断6I<是否成立,若成立,再计算I S,,若不成立,结束循环,输出结果.详解:由伪代码可得3,2;5,4;7,8I S I S I S======,因为76>,所以结束循环,输出8.S=点睛:本题考查伪代码,考查考生的读图能力,难度较小.17.【解析】【分析】由题意结合几何体的特征和所给几何体的性质可得三棱锥的体积【详解】因为长方体的体积为120所以因为为的中点所以由长方体的性质知底面所以是三棱锥的底面上的高所以三棱锥的体积【点睛】本题蕴解析:【解析】 【分析】由题意结合几何体的特征和所给几何体的性质可得三棱锥的体积. 【详解】因为长方体1111ABCD A B C D -的体积为120, 所以1120AB BC CC ⋅⋅=, 因为E 为1CC 的中点, 所以112CE CC =, 由长方体的性质知1CC ⊥底面ABCD , 所以CE 是三棱锥E BCD -的底面BCD 上的高, 所以三棱锥E BCD -的体积1132V AB BC CE =⨯⋅⋅=111111201032212AB BC CC =⨯⋅⋅=⨯=.【点睛】本题蕴含“整体和局部”的对立统一规律.在几何体面积或体积的计算问题中,往往需要注意理清整体和局部的关系,灵活利用“割”与“补”的方法解题.18.【解析】【分析】由及三角变换可得故于是得到或再根据可得从而然后根据余弦定理可求出于是可得所求三角形的面积【详解】由得∵∴∴又为三角形的内角∴或又∴于是由余弦定理得即解得故∴故答案为【点睛】正余弦定理解析:【解析】 【分析】 由cos 1cos2cos 1cos2b C C c B B +=+及三角变换可得sin cos sin cos B CC B=,故sin2sin2B C =,于是得到B C =或2B C π+=,再根据1cos 3A =可得B C =,从而b c =,然后根据余弦定理可求出b c ==【详解】由cos 1cos2cos 1cos2b C C c B B +=+,得22sin cos 2cos sin cos 2cos B C CC B B =, ∵cos 0,cos 0C B ≠≠,∴sin cos sin cos B CC B=, ∴sin2sin2B C =, 又,B C 为三角形的内角,∴B C =或2B C π+=,又1cos 3A =, ∴B C =,于是b c =.由余弦定理得2222cos ,a b c b A =+-即(222223b b b =+-,解得b =,故c =∴11sin 223ABC S bc A ∆===故答案为. 【点睛】正余弦定理常与三角变换结合在一起考查,此类问题一般以三角形为载体,解题时要注意合理利用相关公式和三角形三角的关系进行求解,考查综合运用知识解决问题的能力,属于中档题.19.【解析】【分析】【详解】∵平面向量与的夹角为∴∴故答案为点睛:(1)求向量的夹角主要是应用向量的数量积公式(2)常用来求向量的模解析:【解析】 【分析】 【详解】∵平面向量a 与b 的夹角为060,21a b ==,∴021cos601a b ⋅=⨯⨯=.∴2222(2)4(2)444a b a b a a b b +=+=+⋅+=++=故答案为点睛:(1)求向量的夹角主要是应用向量的数量积公式. (2) a a a =⋅ 常用来求向量的模.20.【解析】试题分析:原式=考点:1指对数运算性质解析:278【解析】试题分析:原式=344332542727log log 134588-⎡⎤⎛⎫+⨯=+=⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦考点:1.指对数运算性质.三、解答题21.(1)列联表见解析;(2)有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关;(3).【解析】试题分析:(1)根据在100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为35, 可得喜爱游泳的学生,即可得到列联表;(2)利用公式求得2K 与邻界值比较,即可得到结论;(3)利用列举法,确定基本事件的个数,即利用古典概型概率公式可求出恰好有1人喜欢游泳的概率.试题解析:(1)因为在100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为, 所以喜欢游泳的学生人数为人其中女生有20人,则男生有40人,列联表补充如下:喜欢游泳 不喜欢游泳 合计 男生 40 10 50 女生 20 30 50 合计 6040100(2)因为所以有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关(3)5名学生中喜欢游泳的3名学生记为a ,b ,c ,另外2名学生记为1, 2,任取2名学生,则所有可能情况为(a ,b )、(a ,c )、(a ,1)、(a ,2)、(b ,c )、(b ,1)、(b ,2)、(c ,1)、(c ,2)、(1,2),共10种.其中恰有1人喜欢游泳的可能情况为(a ,1)、(a ,2)、(b ,1)、(c ,1)、 (c ,2),共6种所以,恰好有1人喜欢游泳的概率为【方法点睛】本题主要考查古典概型概率公式,以及独立性检验的应用,属于中档题,利用古典概型概率公式,求概率时,找准基本事件个数是解题的关键,在找基本事件个数时,一定要按顺序逐个写出:先11(,)A B ,12(,)A B …. 1(,)n A B ,再21(,)A B ,22(,)A B …..2(,)n A B 依次31(,)A B 32(,)A B ….3(,)n A B … 这样才能避免多写、漏写现象的发生. 22.见解析. 【解析】试题分析:(1)借助题设条件运用函数的单调性进行推证;(2)借助题设条件运用反证法推证. 试题解析:(1)任取1x ,2(1,)x ∈-+∞,不妨设12x x <,则210x x ->,210x +>,110x +>,又1a >,所以21x x a a >, 所以2121212122()()11x x x x f x f x aa x x ++-=-+-++2121213()0(1)(1)x x x x a a x x -=-+>++, 故函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数.(2)设存在00x <(01x ≠-)满足0()0f x =,则00021x x a x -=+,且001x a <<,所以002011x x -<<+,即0122x <<, 与假设00x <矛盾,故方程()0f x =没有负根.考点:函数单调性的定义及反证法等有关知识的综合运用.23.(1)()8004cos cos sin θθθ+, ()1600cos cos ,sin θθθ- 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭;(2)6π. 【解析】分析:(1)先根据条件求矩形长与宽,三角形的底与高,再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果,最后根据实际意义确定sin θ的取值范围;(2)根据条件列函数关系式,利用导数求极值点,再根据单调性确定函数最值取法.详解:解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10. 过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ, 故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ), △CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10. 令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,π6). 当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD , 所以sin θ的取值范围是[14,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1). (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0), 则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ) =8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2). 设f (θ)= sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2), 则()()()()222'sin sin 2sin 1211f cos sin sin sin θθθθθθθθ=--=-+-=--+.令()'=0f θ,得θ=π6, 当θ∈(θ0,π6)时,()'>0f θ,所以f (θ)为增函数; 当θ∈(π6,π2)时,()'<0f θ,所以f (θ)为减函数, 因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值. 答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 点睛:解决实际应用题的步骤一般有两步:一是将实际问题转化为数学问题;二是利用数学内部的知识解决问题.24.(1)22:1,(1,1]4y C x x +=∈-;:2110l x ++=;(2【解析】 【分析】(1)利用代入消元法,可求得C 的直角坐标方程;根据极坐标与直角坐标互化原则可得l 的直角坐标方程;(2)利用参数方程表示出C 上点的坐标,根据点到直线距离公式可将所求距离表示为三角函数的形式,从而根据三角函数的范围可求得最值. 【详解】 (1)由2211t x t -=+得:210,(1,1]1x t x x -=≥∈-+,又()2222161t y t =+ ()()222116141144111xx y x x x x x -⨯+∴==+-=--⎛⎫+ ⎪+⎝⎭整理可得C 的直角坐标方程为:221,(1,1]4y x x +=∈-又cos x ρθ=,sin y ρθ=l ∴的直角坐标方程为:2110x ++=(2)设C 上点的坐标为:()cos ,2sin θθ则C 上的点到直线l的距离d ==当sin 16πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时,d 取最小值则min d = 【点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.25.(1){1M x x =<-或 }1x >;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)先根据绝对值定义将不等式化为三个不等式组,分别求交集,最后求并集(2)利用分析法证明,先根据绝对值三角不等式将不等式转化为证明1ab a b +>+,再两边平方,因式分解转化为证明()()22110a b -->,最后根据条件221,1a b >>确定()()22110ab -->成立.【详解】(1)∵()211f x x <+-,∴12110x x +-++<. 当1x <-时,不等式可化为()12110x x --+++<, 解得1x <-,∴1x <-;当112x -≤≤-,不等式可化为()12110x x ++++<,解得1x <-, 无解;当12x >-时,不等式可化为()12110x x +-++<,解得1x >,∴1x >.综上所述,{1M x x =<-或}1x >.(2)∵()()()1111f a f b a b a b a b --=+--++--+=+≤, 要证()()()f ab f a f b >--成立, 只需证1ab a b +>+, 即证221ab a b +>+,即证222210a b a b --+>, 即证()()22110a b -->.由(1)知,{1M x x =<-或}1x >, ∵a b M ∈、,∴221,1a b >>, ∴()()22110a b -->成立.综上所述,对于任意的a b M ∈、都有()()()f ab f a f b >--成立.点睛:(1)分析法是证明不等式的重要方法,当所证不等式不能使用比较法且与重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.(2)利用综合法证明不等式,关键是利用好已知条件和已经证明过的重要不等式.。