2021年高三第三次模拟考数学(文)试卷
四川省遂宁市2021届高三数学第三次诊断性考试题 文(含解析)

四川省遂宁市2021届高三第三次诊断性考数学(文)试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={1,2,3},B={x||x|≤1},则A∩B=()A. B. C. D.2.已知复数z满足(1+i)z=3+i,则复数z的模是()A. 1B.C. 2D. 43.已知函数,则f(f(-3))的值为()A. 0B. 1C. 2D. 34.若抛物线y=ax2的焦点坐标是(0,1),则a=()A. 1B.C. 2D.5.“x<1”是“log2x<0”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6.已知角α在第二象限,若,则tan2α=()A. B. C. D.7.《九章算术》卷五商功中有如下描述:今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈.意思为:今有底面为矩形的屋脊状的几何体,下底面宽3丈,长4丈,上棱长2丈,高1丈.现有一刍甍,其三视图如图所示,设网格纸上每个小正方形的边长为2丈,那么该刍甍的体积为()A. 5立方丈B. 20立方丈C. 40立方丈D. 80立方丈8.执行如图所示的程序框图,若输出的k的值为b,则过定点(4,2)的直线l与圆(x-b)2+y2=16截得的最短弦长为()A.B.C.D.9.已知点P的坐标(x,y)满足,则的最大值()10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=3,,sin C=2sin B,则△ABC的周长为()A. B. C. D.11.已知P,A,B,C,D是球O的球面上的五个点,四边形ABCD为梯形,AD∥BC,AB=DC=AD=2,BC=PA=4,PA⊥面ABCD,则球O的体积为()A. B. C. D.12.设函数有三个零点,则实数a的取值范围为()A. B.C. D.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.设两个非零平面向量与的夹角为θ,则将()叫做向量在向量方向上的投影.已知平面向量,=(1,0),则向量在向量方向上的投影为______.14.曲线在点(4,2)处的切线的斜率为______.15.将函数f(x)=2cos(2x+)的图象向左平移t(t>0)个单位长度,所得图象对应的函数为奇函数,则t的最小值为______.16.已知函数,函数g(x)在区间[-m,m](m>0)上的最大值与最小值的和为a,若函数f(x)=ax|x|,且对任意的x∈[0,2],不等式f (x-2k)<2k恒成立,则实数k的取值范围为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知函数在x∈(0,1)上的零点为等差数列{a n}(n∈N*)的首项a1,且数列{a n}的公差d=1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,求数列{b n}的前n项和T n.18.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是邻边相等的矩形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC=2,E是PC的中点.(1)判断直线PA与EB的位置关系(不需证明);(2)证明:PB⊥ED;(3)求三棱锥A-PBE的体积.19.2021年1月22日,依照中国文联及中国民间文艺家协会命名中国观音文化之乡的有关规定,中国文联、中国民协正式命名四川省遂宁市为“中国观音文化之乡”.如表为202X年至2021年观音文化故里某土特产企业的线下销售额(单位:万元)年份202X 202X 202X 2021 2021 线下销售额90 170 210 280 340为了解“祈福观音、永保平安”活动的支持度.某新闻调查组对40位老年市民和40位年轻市民进行了问卷调查(每位市民从“很支持”和“支持”中任选一种),其中很支持的老年市民有30人,支持的年轻市民有15人.(1)从以上5年中任选2年,求其销售额均超过200万元的概率;(2)请根据以上信息列出列联表,并判断能否有85%的把握认为支持程度与年龄有关.附:,其中n=a+b+c+d参考数据:P(K2≥k0)0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010k00.455 0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 6.63520.已知直线l1:x+y+1=0与直线l2:x+y+3=0的距离为a,椭圆C:的离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)在(1)的条件下,抛物线D:y2=2px(p>0)的焦点F与点关于y轴上某点对称,且抛物线D与椭圆C在第四象限交于点Q,过点Q作抛物线D的切线,求该切线方程并求该直线与两坐标轴围成的三角形面积.21.已知函数f(x)=ax lnx+b,g(x)=x2+kx+3,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=x-1.(1)求f(x)在x∈[m,n](0<m<n)上的最小值;(2)若存在使关于x的不等式2f(x)+g(x)≥0成立,求k的取值范围.22.以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为,又在直角坐标系xOy中,曲线C2的参数方程为(t为参数).(1)求曲线C1的直角坐标方程和曲线C2的普通方程;(2)已知点P在曲线C1上,点Q在曲线C2上,若,求此时点P的直角坐标.23.已知函数.(1)解不等式f(x);(2)若正数a,b,c,满足a+2b+4c=f()+2,求的最小值.答案和解析1.【答案】C【解析】解:∵集合A={1,2,3},B={x||x|≤1}={x|-1≤x≤1},∴A∩B={1}.故选:C.分别求出集合A,B,由此能求出A∩B.本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.【答案】B【解析】解:∵(1+i)z=3+i,∴z=,则|z|=.故选:B.把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的公式求解.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.3.【答案】A【解析】解:根据题意,函数,f(-3)=lg(32+1)=lg10=1,则f(f(-3))=f(1)=1+-3=0,故选:A.根据题意,由函数的解析式求出f(-3)的值,即可得f(f(-3))=f(1),由解析式计算可得答案.本题考查分段函数的求值,注意分段函数解析式的形式,属于基础题.4.【答案】D【解析】解:抛物线y=ax2的标准方程为x2=y,∵抛物线y=ax2的焦点坐标为(0,1),∴=1,∴a=.故选:D.先把抛物线方程整理成标准方程,进而根据抛物线的焦点坐标,可得a的值.本题主要考查了抛物线的标准方程、抛物线的性质.属基础题.5.【答案】B解:由log2x<0得0<x<1,则“x<1”是“log2x<0”的必要不充分条件,故选:B.根据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,比较基础.6.【答案】C【解析】解:∵角α在第二象限,若,∴cosα=-=-,tanα==-,∴tan2α==-.故选:C.由已知利用同角三角函数基本关系式可求cosα,进而可求tanα,根据二倍角的正切函数公式即可计算得解.本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角的正切函数公式在三角函数化简求值中的综合应用,考查了转化思想,属于基础题.7.【答案】C【解析】解:由三视图知:几何体是直三棱柱消去两个相同的三棱锥后余下的部分,如图:直三棱柱的侧棱长为8,底面三角形的底边长为6,底边上的高为2,消去的三棱锥的高为2,∴几何体的体积V=6×2×8-2×××6×2×2=40.故选:C.几何体是直三棱柱消去两个相同的三棱锥后余下的部分,根据三视图判断直三棱柱的侧棱长及底面三角形的相关几何量的数据,判断消去三棱锥的高,把数据代入棱柱与棱锥的体积公式计算.本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解答本题的关键.8.【答案】A【解析】解:模拟程序的运行,可得k=1,S=1S=1,不满足条件S>6,执行循环体,k=2,S=2,不满足条件S>6,执行循环体,k=3,S=6,不满足条件S>6,执行循环体,k=4,S=15,满足条件S>6,退出循环,输出k的值为4,由题意,b=4,由题意过圆内定点P(4,2)的弦,只有和PC(C是圆心)垂直时才最短,定点P(4,2)是弦|AB|的中点,由勾股定理得,|AB|=2=4.弦,只有和PC(C是圆心)垂直时才最短,解三角形即可得解.本题考查程序框图的应用问题,考查直线与圆的位置关系,考查直线恒过定点,考查学生分析解决问题的能力,确定直线恒过定点是关键,属于中档题.9.【答案】A【解析】解:由点P的坐标(x,y)满足,作出可行域如图,A(0,2)z═的几何意义为可行域内的动点与定点D(-1,0)连线的斜率,∵k DA==2,∴z=的最大值是:2.故选:A.由约束条件作出可行域,由z=的几何意义可知,z为可行域内的动点与定点D(-1,0)连线的斜率,求出DO的斜率得答案.本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.10.【答案】C【解析】解:在△ABC中,∵sinC=2sinB,∴由正弦定理可得:c=2b,又∵a=3,,∴由余弦定理可得:9=b2+c2-bc=b2+(2b)2-b•2b,解得:b=,∴c=2,∴△ABC的周长为a+b+c=3++2=3+3.故选:C.由已知利用正弦定理可得:c=2b,利用余弦定理可得9=b2+c2-bc,联立解得b,c的值,即可得解△ABC的周长.本题主要考查了正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.11.【答案】B【解析】解:如图,由题意,ABCD为等腰梯形,作AE⊥BC,DF⊥BC与E,F,则BE=CF=1,可得AE=,取BC中点M,连接AM,易得AM=2,故M到A,B,C,D距离相等,为球小圆的圆心,取PA中点N,则ANOM为矩形,在等腰直角三角形AMO中,得球半径OA=2,故球O的体积为:=,故选:B.利用ABCD为等腰梯形找到球小圆的圆心M恰为BC中点,取PA中点N,在矩形ANOM中,求得半径OA,得解.此题考查了球内接几何体及球体积的求法,难度适中.12.【答案】D【解析】解:函数的定义域为(0,+∞),由函数有三个零点,得=ax,有三个根,则必有a>0,即=ax,则=a2,有三个根,设h(x)==,则当x≥时,h′(x)===,由h′(x)>0得-2-3lnx>0得lnx<,得≤x<,此时为增函数,由h′(x)<0得-2-3lnx<0得lnx>,得x>,此时为减函数,此时x=取得极大值,极大值为h()===,当x→+∞,f(x)→0,h()=0,当0<x<时,h(x)=-,则h′(x)=-=-=-()=,当0<x<时,lnx<-1,则2+3lnx<2-3=-1<0,即此时h′(x)<0,且h()=0,作出函数h(x)的图象如图:要使=a2,有三个根,即h(x)=,与y=a2,有三个不同的交点,则满足0<a2<,即0<a<,即实数a的取值范围是(0,).故选:D.由题意知a>0,x>0,利用参数分离法转化为两个函数的交点个数问题,构造函数求出函数的导数,研究函数的单调性和极值,利用数形结合进行求解即可.本题主要考查函数与方程的应用,利用参数分离法转化为两个函数的交点个数问题,构造函数,利用导数研究函数的单调性和极值,利用数形结合是解决本题的关键.综合性较强,运算量较大,有一定的难度.13.【答案】1【解析】解:两个非零平面向量与的夹角为θ,则将()叫做向量在向量方向上的投影.平面向量,=(1,0),则向量在向量方向上的投影为:==1.故答案为:1.利用平面向量的数量积转化求解即可.本题考查向量的数量积的应用,向量在向量方向上的投影是求法,考查计算能力.14.【答案】解:曲线的导数为y′=,可得曲线在点(4,2)处的切线的斜率:k=,故答案为:.运用函数的导数运算法则,可得曲线的导数,再由导数的几何意义,代入x=4,即可得到所求斜率.本题考查导数的运用:求切线的斜率,注意复合函数的导数的运算法则,考查运算能力,属于基础题.15.【答案】【解析】解:将函数f(x)=2cos(2x+)的图象向左平移t(t>0)个单位长度,可得y=2cos (2x+2t+)的图象,再根据所得图象对应的函数为奇函数,可得2t+=kπ+,求得t=+,k∈Z,则t的最小值为,故答案为:.利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,求出t的最小值.本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,属于基础题.16.【答案】()【解析】解:令,则有y=h(x)在[-m,m上为奇函数.∴h(x)max+h(x)=0.min∴.又∵函数g(x)在区间[-m,m](m>0)上的最大值与最小值的和为a,∴a=1.∴,∴y=f(x)在x∈[0,2]上为增加的.又∵对任意的x∈[0,2],不等式f(x-2k)<2k恒成立,∴f(2-2k)<2k,即(2-2k)2<2k,解得.故答案为:().可用奇函数的几何性质,先求a的值,再利用函数的单调性来解答不等式恒成立问题,从而求出k的取值范围.本题考查了函数的奇偶性,不等式恒成立问题;判断函数的单调性来求最值,从而解答17.【答案】(本小题满分12分)解:(1)因为…………(1分)所以,由题意有…………(3分)由于x∈(0,1),所以{a n}是以为首项,1为公差的等差数列…………(4分)所以…………(6分)(2)=…………(7分)…①…………(8分)…②…………(9分)则①-②得:,所以…………(12分)【解析】(1)通过两角和与差的三角函数化简函数的解析式,利用函数在x∈(0,1)上的零点为等差数列{a n}(n∈N*)的首项a1,求出首项,然后求解通项公式.(2)化简数列的通项公式,利用错位相减法求解数列得和即可.本题考查数列求和,数列与函数相结合,考查发现问题解决问题的能力.18.【答案】(本小题满分12分)解:(1)直线PA与EB是异面直线…………(2分)(2)证明:∵PD⊥平面ABCD,DC⊂平面ABCD,∴PD⊥DC.同理可证PD⊥BC…………(3分)∵PD=DC可知△PDC是等腰直角三形,而E是斜边PC的中点,∴DE⊥PC.∵底面ABCD是邻边相等的矩形,即四边形ABCD为正方形.∴BC⊥DC,又PD⊥BC,PD∩DC=D,∴BC⊥平面PDC,又DE⊂平面PDC…………(5分)∴BC⊥DE,又DE⊥PC,且PC∩BC=C,∴DE⊥平面PBC,又PB⊂平面PBC∴PB⊥ED…………(7分)(3)因为E为PC中点,所以…………(8分)又PD⊥底面ABCD,而底面ABCD是邻边相等的矩形,即底面ABCD是正方形…………(9分)故…………(12分)【解析】(1)真假判断直线PA与EB是异面直线;(2证明PD⊥DC.PD⊥BC,说明BC⊥DC,又PD⊥BC,推出BC⊥平面PDC,得到BC⊥DE,又DE⊥PC,证明DE⊥平面PBC,即可证明PB⊥ED.(3)通过转化求解即可.本题考查直线与平面垂直的判断定理以及性质定理的应用,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.19.【答案】解:(1)分别记“202X年、202X年、202X年、2021年、2021年”为“a,b,c,d,e”从以上5年中任选2年,其基本事件为:(a,b)(a,c)(a,d)(a,e)(b,c)(b,d)(b,e)(c,d)(c,e)(e,f);…………(4分)其中销售额均超过200万元的有:(c,d)(c,e)(e,f);…………(5分)故所求的概率为;…………(6分)(2)根据题意,整理数据得如下2×2列联表;年轻市民老年市民合计支持15 10 25很支持25 30 55合计40 40 80计算K2=≈1.455<2.072,所以没有85%的把握认为支持程度与年龄有关.【解析】(1)用列举法求出基本事件数,计算所求的概率值;(2)根据列联表,计算观测值,对照临界值得出结论.本题考查了独立性检验的应用问题,也考查了列举法求古典概型的概率应用问题,是基础题.20.【答案】解:(1)两平行直线间的距离,∴a2=2,…………(2分)离心率,故c=1,b=1,…………(4分)∴椭圆C的标准方程为;…………(5分)(2)由题意,抛物线D焦点为,故其方程为.…………(7分)联立方程组,解得x=1或x=-2(舍去),∴.……(8分)设抛物线在点处的切线为,联立方程组,整理得,由△=0,解之得,∴所求的切线方程为.即是.…………(10分)令x=0,得;令y=0,得x=-1.…………(11分)故所求三角形的面积为.…………(12分)【解析】(1)求出两平行直线间的距离,得到a2=2,结合离心率求得c,再由隐含条件求得b则椭圆C的标准方程可求;(2)由抛物线D焦点,可得抛物线方程,联立抛物线方程与椭圆方程,求得Q的坐标,写出抛物线在点处的切线为,再与抛物线方程联立求得切线斜率,得到切线方程,分别求出切线在两坐标轴上的截距,代入三角形面积公式得答案.本题是圆锥曲线综合题,考查了椭圆方程的求法,考查直线与抛物线、椭圆与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题.21.【答案】解(1)f'(x)=a(ln x+1),根据题意得,计算得出:…………(2分)故f'(x)=ln x+1,当f'(x)>0,即时,f(x)递增,当f'(x)<0,即时,f(x)递减,…………(3分)①当时,函数f(x)在[m,n]上单调递减,此时f(x)最小值为f(n)=n lnn;②当时,函数f(x)在上递减,在上递增,此时f(x)最小值为;③当时,函数f(x)在[m,n]上递增,此时f(x)最小值为f(m)=m lnm…………(6分)(2)关于x的不等式2f(x)+g(x)≥0存在成立等价于不等式在有解…………(7分)设,,…………(8分)当h'(x)>0即时,h(x)递增,当h'(x)<0,即1<x<e时,h(x)递减…………(9分)又,,∵…………(10分)∴…………(12分)【解析】根据导数的几何意义以及切线方程可得a=1,b=0;(1)先用导数的符号求出f(x)在{0,+∞)上的单调性,再对n进行讨论可得f(x)在[m,n]上的单调性,根据单调性求得最小值;(2)关于x的不等式2f(x)+g(x)≥0存在成立等价于不等式在有解,再构造函数求得最小值即可.本题考查了利用导数研究函数的最值,属难题.22.【答案】解:(1)由得,即ρ2+2(ρcosθ)2=3,把x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x2+y2,得,故曲线C1的直角坐标方程为;因为曲线C2的参数方程为(t为参数).消去参数t得曲线C2的普通方程为x+y-6=0.……………………(4分)(2)由题意,曲线C1的参数方程为(α为参数),可设点P的直角坐标为,因为曲线C2是直线,又∴|PQ|即为点P到直线x+y-6=0的距离……………………(6分)易得点P到直线x+y-6=0的距离为,……………………(7分)所以,所以,此时点P的直角坐标为.……………………(10分)【解析】(1)由得,即ρ2+2(ρcosθ)2=3,把x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x2+y2,得,故曲线C1的直角坐标方程为;因为曲线C2的参数方程为(t为参数).消去参数t得曲线C2的普通方程为x+y-6=0.(2)利用椭圆的参数方程设P的坐标,根据点到直线距离求得|PQ|的最小值列等式可解得.本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题.23.【答案】解:(1)因为,所以f(x)=|x-2|-|x-1|,①当x≤1时,f(x)=2-x-(1-x)=1,由,解得x≤1;②当1<x<2时,f(x)=3-2x,由,即,解得,又1<x<2,所以;③当x≥2时,f(x)=-1不满足,此时不等式无解.综上,不等式的解集为.(2)由题意得,所以=.当且仅当时等号成立.所以的最小值为.【解析】(1)去绝对值,根据分段函数的解析式即可求出不等式的解集,(2)由题意可得a+2b+4c=3,再根据基本不等式即可求出.本题考查了绝对值不等式的解法和基本不等式的应用,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.。
2021年高三下学期高考模拟(三)数学(文)试题 含答案

2021年高三下学期高考模拟(三)数学(文)试题含答案一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若复数对应的点在直线上,则实数的值为()A.0 B.1 C.-1 D.32.若,则下列不等式成立的是()A. B. C. D.3. 的值等于()A. B. C. D.14.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. B.8 C. D.5.已知点的可行域是如图阴影部分(含边界),若目标函数取得最小值的最优解有无数个,则的取值为()A.1 B.2 C.6 D.86.如图是双曲线与椭圆的公共焦点,点是在第一象限的公共点,若,则的离心率是()A. B. C. D.7.直线与椭圆恒有交点,则的取值范围是()A. B. C. D.8.如图,位于处的海面观测站获悉,在其正东方向相距40海里的处有一艘渔船遇险,并在原地等待营救.在处南偏西30°且相距20海里的处有一艘救援船,该船接到观测站通告后立即前往处求助,则()A. B. C. D.9.设命题,使,则使得为真命题的一个充分不必要条件是()A. B. C. D.10.如图,在等腰直角三角形中,设向量为边上靠近点的四等分点,过点作的垂线,点为垂线上任意一点,则()A. B. C. D.11.已知正项数列满足,且,不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是()A .B .C .D .12.偶函数满足,且当时,,若函数有且仅有三个零点,则实数的取值范围是( ) A . B . C . D .二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分,将答案填在答题纸上.13.对具有线性相关关系的变量有一组观测数据,其回归直线方程是,且()1238123828x x x x y y y y ++++=++++=,请估算时,____________.14.已知立方体分别是棱,中点,从中任取两点确定的直线中,与平面平行的有__________条.15.在数列中,若存在一个确定的正整数,对任意满足,则称是周期数列,叫做它的周期.已知数列满足,当数列的周期为3时,则的前xx 项的和___________.16.设函数,记,若函数至少存在一个零点,则实数的取值范围是_____________.三、解答题 :共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本题满分12分)某中学的高三一班中男同学有45名,女同学有15名,老师按照分层抽样的方法组建了一个4人的课外兴趣小组.(1)求某同学被抽到的概率及课外兴趣小组中男、女同学的人数;(2)经过一个月的学习、讨论,这个兴趣小组决定选出两名同学做某项实验,方法是先从小组里选出1名同学做实验,该同学做完后,再从小组内剩下的同学中选一名同学做实验,求选出的两名同学中恰有一名女同学的概率;(3)在(2)中的实验结束后,第一次做实验的同学得到的试验数据为68,70,71,72,74,第二次做实验的同学得到的实验数据为69,70,70,72,74,请问哪位同学的实验更稳定?并说明理由. 18.(本题满分12分) 已知向量,设函数.(1)若,求的单调递增区间;(2)在中,角所对的边分别为,且,求的面积的最大值.19.(本题满分12分)在如图所示的几何体中,平面平面,四边形平行四边形,∠=====.ACB EF BC AC BC AE EC90,//,2,1(1)求证:平面;(2)求三棱锥的体积.20.(本题满分12分)已知圆,点是圆内一个定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和半径相交于点 .(1)当点在圆上运动时,求点的轨迹曲线的方程;(2)若直线是过点且相互垂直的两条直线,其中直线交曲线于两点,直线与圆相交于两点,求四边形面积等于14时直线的方程.21. (本小题满分 12分)已知.(1)若是的极值点,讨论的单调性;(2)当时,证明:在定义域内无零点.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,已知为圆的一条直径,以端点为圆心的圆交直线于两点,交圆于两点,过点作垂直于的直线,交直线于点.(1)求证:四点共圆;(2)若,求外接圆的半径.23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,曲线 是过点,倾斜角为的直线,以直角坐标系的原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标,曲线的极坐标方程是. (1)求曲线的普通方程和曲线的一个参数方程; (2)曲线与曲线相交于两点,求的值. 24. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数.(1)解关于的不等式;(2)若不等式对任意的恒成立,求的取值范围.参考答案一、选择题1. 【解析】因为,对应的点为,所以,选.2. 【解析】取,排除选项,取,排除选项,取,排除选项,显然,对不等式的两边同时乘成立,故选.3. 【解析】()(000000000000000002sin 45cos15sin 302sin 45cos15sin 45152sin 45cos15sin 45cos15cos 45si sin 45cos15cos 45sin15sin 602-=--=--=+==故选.4. 【解析】该几何体是一个四棱锥,其底面是边长为2的正方形,右侧面是腰长为的等腰三角形,且垂直于底面,由此可得四棱锥的高为2,所以体积,选.5. 【解析】当时,,当时,目标函数在线段上的所有点处都取得最小值,∴,选.6. 【解析】由题意知,,∵,∴,∴,∵,∴的离心率是,选7. 【解析】恒过点,由点在椭圆内或椭圆上得:得且,选.8. 【解析】在中,.由余弦定理,得2222cos1202800BC AB AC AB AC =+-=,所以.10. 【解析】以点为原点建立直角坐标系,所以,不妨设取点,∴()()31311,1,144442OP b a ⎛⎫-=-=-+=- ⎪⎝⎭,故选.11. 【解析】∵,∴,∴. ∴122311*********111112231122311n n a a a a a a n n n n n ++++=+++=-+-++-=-+++,∵恒成立,∴,故选.12. 【解析】由,可知函数图像关于对称,又因为为偶函数,所以函数图像关于轴对称.所以函数的周期为2,要使函数有且仅有三个零点,即函数和函数图形有且只有3个交点.由数形结合分析可知,,故正确. 二、填空题13. 【解析】由题意知,故样本中心为,代入回归直线方程,得.所以时,. 14.6【解析】连接,∵,∴四点共面,由//,//,,EG AB EH AD EGEH E AB AD A ''''==,可得平面与平面平行,所以符合条件的共6条.15. 1344 【解析】∵,∴. 16. 【解析】令, ∴,设,令,∴,发现函数在上都是单调递增,在上都是单调递减,∴函数在上单调递增,在上单调递减,∴当时,,∴函数有零点需满足,即. 三、解答题17.【解析】(1)由题意可知,抽样比,所以某同学被抽到的概率为.课外兴趣小组中男同学(人),女同学1(人)……………………………………………2分 (2)把3名男同学和1名女同学分别记为,则选取两名同学的基本事件有()()()()()()()()()()()()121312123231323123,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a a a a a b a a a a a b a a a a a b b a b a b a ,,共12个,其中恰有一名女同学的有6个.所以选出的两名同学中恰有一名女同学的概率为…………………………7分 (3)由题意可知两名同学做实验得到的数据的平均数及方差分别为:()()()()()()()()()()1222222212222222687071727471,5697070727471,5687170717171727174714,569717071707172717471 3.25x x s s ++++==++++==-+-+-+-+-==-+-+-+-+-==由于,因此,第二位同学的实验更稳定…………………………………………12分 18.【解析】(1)()2cossin ,13cos 2cos ,1222x x xf x x ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭24cos sin 13cos sin cos 3324x x x x x x π⎛⎫=++-=-+=-+ ⎪⎝⎭…………………………………3分 , 即,所以的单调递增区间为…………………………………………6分 (2)因为,所以. 又因为,所以,故,所以.........................................................8分 于是在中,,故,当且仅当时等号成立,所以的面积的最大值为………………………………………………………12分 19.【解析】①∵平面平面,且平面平面, ∵平面,∴平面……………………………………………………………………………2分 平面,∴,……………………………………………3分∴,∴………………………………………………………4分 且,∴平面……………………………………………6分(2)设的中点为,连接,∵,∴………………………………………………7分 ∵平面平面,且平面平面,∴平面…………………………………………9分 ∵平面,所以点到平面的距离就等于点到平面的距离,即点到平面的距离为的长…………………………………………10分 ∴, ∵111222=1222ACD S AC AD EG AC ∆==⨯==,,………………………………………11分∴,即三棱锥的体积为…………………………………12分 20.【解析】(1)连接,∵,∴,故点的轨迹是以点为焦点,为长轴的椭圆, 所以,点的轨迹曲线的方程为:…………………………………………………5分(2)①当直线的斜率不存在时,则直线的方程为:,直线的方程为:,故,∴,不合题意,故直线的斜率存在...............6分 ②当直线的斜率存在时,设直线的方程为:, ∴. 联立,∴,……………………………………………………8分 ∴2211234k EF k +==⨯+, ∴22211448121143434MFNEk S EF k k +⎛⎫==⨯=+= ⎪++⎝⎭…………………………………………10分∴,∴,此时,直线的方程为或……………………………………12分 21.【解析】(1)∵,由是的极值点,知,故,∴,………………………………………………………………2分 ① 当时,,则,所以在内单调递增;② 当时,,则,所以在内单调递减……………5分 (2)因为函数的定义域为,当时,,∴………………………………………6分 令,令,∴,∴在上递减,又,,……………………………8分 ∴在上有唯一的零点,∴,∴…………………………………………9分 当时,则,所以在内单调递增; 当时,则,所以在内单调递减. ∴()()02000max 01ln 220x g x g x x e x x -==-=-+-<-=…………………………………11分 故当时,,故,所以当时,在定义域内无零点…………………………………………………12分 22.【解析】(1)因为为圆的一条直径, 所以.故四点在以为直径的圆上.所以,四点共圆…………………………………………………………4分(2)由题意得与圆相切于点,由切割线定理得,即,所以,又,则,得.连接(图略),由(1)可知,为外接圆的直径.,故的外接圆的半径为………………………………………………………………10分23.【解析】(1)∵,∴,即曲线的普通方程为:,曲线的一个参数方程为:(为参数).......................................5分(2)设,∴.把代入方程中,得:,整理得:,∴,∴......................................................10分24.【解析】(1)由或,∴或,故原不等式的解集为..................................................5分(2)由,得对任意的恒成立,当时,不等式成立;当时,问题等价于对任意的非零实数恒成立,∵,∴,即的取值范围是...............................................10分34079 851F 蔟25958 6566 敦 R31762 7C12 簒24703 607F 恿x33995 84CB 蓋Yp24980 6194 憔Vz9。
唐山市2021届高三下学期第三次模拟演练数学试题

2021年河北省唐山市高考数学第三次模拟演练试卷一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.设集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x|x2﹣3x<0},则A∩B=()A.{1,2}B.{0,1,2}C.{1,2,3}D.{0,1,2,3} 2.已知i是虚数单位,a∈R,若复数为纯虚数,则a=()A.﹣2B.2C.﹣D.3.已知角α的始边与x轴非负半轴重合,终边过点P(﹣1,﹣2),则sin2α+sin2α=()A.B.C.D.4.已知log212=m,则log312=()A.B.C.D.5.已知双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,点P在C的一条渐近线上,若|OP|=|PF2|,则△PF1F2的面积为()A.3B.6C.9D.186.(1+ax)10(其中a≠0)的展开式的常数项与其各项系数之和相等,则其展开式中x2的系数为()A.﹣45B.45C.﹣180D.1807.赤道式日晷(guǐ)是利用日影变化规律制成的天文记时仪器(图1),“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”.晷针在晷面上的日影自西向东慢慢移动,晷面的刻度(图2)是均匀的,移动的晷针日影犹如现代钟表的指针,日影落在晷面相应的刻度上便可读取时间.晷面上刻有十二个时辰,用十二地支表示,每个时辰大约2小时,正子时表示凌晨0点左右,则图2表示的时间大约是几点钟?若再过31个小时大约是哪个时辰?()A.4点,戌时B.5点,亥时C.9点,申时D.10点,酉时8.已知函数f(x)=,则不等式f(x)+f(x2)>0的解集为()A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)B.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.9.已知函数f(x)=x+(x>0),若f(a)=f(b),且a<b,则下列不等式成立的有()A.ab=1B.a2+b2>2C.+≥2D.log a b<log b a10.下列说法正确的是()A.某投掷类游戏闯关规则是游戏者最多投掷5次,只要有一次投中,游戏者即闯关成功,并停止投掷,已知每次投中的概率为,则游戏者闯关成功的概率为B.从10名男生、5名女生中选取4人,则其中至少有一名女生的概率为C.已知随机变量X的分布列为P(X=i)=(i=1,2,3),则P(X=2)=D.若随机变量η~N(2,σ2),且δ=3η+1,则P(η<2)=0.5,E(δ)=6 11.将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A﹣BD﹣C,如图所示,点E,F分别为线段BC,AD的中点,则()A.AC与EF所成的角为45°B.EF⊥BCC.过EF且与BD平行的平面截四面体A﹣BCD所得截面的面积为D.四面体A﹣BCD的外接球的表面积为8π12.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线Γ:y2=x,O为坐标原点,一束平行于x轴的光线l1从点P(,1)射入,经过Γ上的点A(x1,y1)反射后,再经Γ上另一点B(x2,y2)反射后,沿直线l2射出,经过点Q,则()A.y1y2=﹣1B.|AB|=C.PB平分∠ABQD.延长AO交直线x=﹣于点C,则C,B,Q三点共线三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020-2021学年高三数学(文科)三校联考高考模拟试题及答案解析

三校联考高考数学模拟试卷(文科)(解析版)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={x|x2+3x+2<0},集合,则M∪N=()A.{x|x≥﹣2} B.{x|x>﹣1} C.{x|x<﹣1} D.{x|x≤﹣2}2.命题p:∃x∈N,x3<x2;命题q:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),函数f(x)=loga (x﹣1)的图象过点(2,0),则下列命题是真命题的是()A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.¬p∧¬q3.已知平面向量,的夹角为,且||=1,|+2|=2,则||=()A.2 B.C.1 D.34.已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y= B.y=C.y=±x D.y=5.执行如图所示的程序框图,则输出的S的值为()A.7 B.8 C.9 D.106.已知函数f(x)=2sin(2x+),把函数f(x)的图象沿x轴向左平移个单位,得到函数g(x)的图象.关于函数g(x),下列说法正确的是()A .在[,]上是增函数B .其图象关于直线x=﹣对称C .函数g (x )是奇函数D .当x ∈[0,]时,函数g (x )的值域是[﹣1,2]7.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 13成等比数列,若a 1=1,S n 是数列{a n }前n 项的和,则(n ∈N +)的最小值为( ) A .4B .3C .2﹣2 D .8.一个棱锥的三视图如图(尺寸的长度单位为m ),则该棱锥的全面积是(单位:m 2).( )A .B .C .D .9.已知函数f (x )=,则方程f (x )=ax 恰有两个不同实数根时,实数a的取值范围是( )(注:e 为自然对数的底数) A .(0,)B .[,]C .(0,)D .[,e]10.已知双曲线C :﹣=1的左、右焦点分别是F 1,F 2,正三角形△AF 1F 2的顶点A在y 轴上,边AF 1与双曲线左支交于点B ,且=4,则双曲线C 的离心率的值是( )A .+1 B .C .+1 D .11.已知一个平放的棱长为4的三棱锥内有一小球O (重量忽略不计),现从该三棱锥顶端向内注水,小球慢慢上浮,若注入的水的体积是该三棱锥体积的时,小球与该三棱锥各侧面均相切(与水面也相切),则球的表面积等于( ) A .π B .π C .π D .π12.若定义在区间[﹣2016,2016]上的函数f (x )满足:对于任意的x 1,x 2∈[﹣2016,2016],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)﹣2016,且x >0时,有f (x )<2016,f (x )的最大值、最小值分别为M ,N ,则M+N 的值为( ) A .2015 B .2016C .4030D .4032二、填空题:本大题共4小题,每小题5分. 13.设i 为虚数单位,则复数= .14.已知函数f (x )=2x 2﹣xf ′(2),则函数f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线方程是 . 15.若x ,y 满足若z=x+my 的最大值为,则实数m= .16.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2=b 2+c 2+bc ,a=,S为△ABC 的面积,则S+cosBcosC 的最大值为 .三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列. (1)证明数列{a n }是等比数列; (2)若b n =log 2a n +3,求数列{}的前n 项和T n .18.从甲、乙两部门中各任选10名员工进行职业技能测试,测试成绩(单位:分)数据的茎叶图如图1所示:(Ⅰ)分别求出甲、乙两组数据的中位数,并从甲组数据频率分布直方图如图2所示,求a ,b ,c 的值;(Ⅱ)从甲、乙两组数据中各任取一个,求所取两数之差的绝对值大于20的概率. 19.如图所示,在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面是直角梯形ABCD ,其中AD ⊥AB ,CD ∥AB ,AB=4,CD=2,侧面PAD 是边长为2的等边三角形,且与底面ABCD 垂直,E 为PA 的中点.(1)求证:DE ∥平面PBC ; (2)求三棱锥A ﹣PBC 的体积.20.已知椭圆E :(a >b >0),F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)为椭圆的两个焦点,M 为椭圆上任意一点,且|MF 1|,|F 1F 2|,|MF 2|构成等差数列,过椭圆焦点垂直于长轴的弦长为3. (1)求椭圆E 的方程;(2)若存在以原点为圆心的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A ,B ,且⊥,求出该圆的方程.21.设函数f (x )=x 2﹣(a+b )x+ablnx (其中e 为自然对数的底数,a ≠e ,b ∈R ),曲线y=f (x )在点(e ,f (e ))处的切线方程为y=﹣e 2. (1)求b ;(2)若对任意x∈[,+∞),f(x)有且只有两个零点,求a的取值范围.请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.如果多做,则按所做第一个题目记分.作答时,请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,AB是⊙O的直径,弦CA、BD的延长线相交于点E,EF垂直BA的延长线于点F.求证:(1)∠DEA=∠DFA;(2)AB2=BEBD﹣AEAC.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2016福安市校级模拟)极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2sin(θ+),曲线C 2的极坐标方程为ρsinθ=a(a>0),射线θ=φ,θ=φ﹣,θ=φ+,与曲线C1分别交异于极点O的四点A、B、C、D.(Ⅰ)若曲线C1关于曲线C2对称,求a的值,并把曲线C1和曲线C2化成直角坐标方程;(Ⅱ)求|OA||OC|+|OB||OD|的值.[选修4-5:不等式选讲]24.=|x+m|.(Ⅰ)解关于m的不等式f(1)+f(﹣2)≥5;(Ⅱ)当x≠0时,证明:.参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={x|x2+3x+2<0},集合,则M∪N=()A.{x|x≥﹣2} B.{x|x>﹣1} C.{x|x<﹣1} D.{x|x≤﹣2}【分析】根据题意先求出集合M和集合N,再求M∪N.【解答】解:∵集合M={x|x2+3x+2<0}={x|﹣2<x<﹣1},集合={x|2﹣x≤22}={x|﹣x≤2}={x|x≥﹣2},∴M∪N={x|x≥﹣2},故选A.【点评】本题考查集合的运算,解题时要认真审题,仔细解答.2.命题p:∃x∈N,x3<x2;命题q:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),函数f(x)=loga (x﹣1)的图象过点(2,0),则下列命题是真命题的是()A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.¬p∧¬q【分析】分别判断出p,q的真假,从而判断出复合命题的真假.【解答】解:命题p:∃x∈N,x3<x2,是假命题;命题q:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),令x﹣1=1,解得:x=2,此时f(2)=0,(x﹣1)的图象过点(2,0),是真命题;故函数f(x)=loga故¬p∧q真是真命题;故选:C.【点评】本题考查了不等式以及对数函数的性质,考查复合命题的判断,是一道基础题.3.已知平面向量,的夹角为,且||=1,|+2|=2,则||=()【分析】根据向量的数量积的运算和向量的模计算即可.【解答】解:∵|+2|=2,∴+4+4=||2+4||||cos+4||2=||2+2||+4=12,解得||=2,故选:A.【点评】本题考查了向量的数量积的运算和向量的模的计算,属于基础题.4.已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y= B.y=C.y=±x D.y=【分析】由离心率和abc的关系可得b2=4a2,而渐近线方程为y=±x,代入可得答案.【解答】解:由双曲线C:(a>0,b>0),则离心率e===,即4b2=a2,故渐近线方程为y=±x=x,故选:D.【点评】本题考查双曲线的简单性质,涉及的渐近线方程,属基础题.5.执行如图所示的程序框图,则输出的S的值为()【分析】由已知中的程序语句可知该框图的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:模拟执行程序框图,由程序框图可知该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=﹣12+22﹣32+42的值,∵S=﹣12+22﹣32+42=10故选:D.【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,属于基础题.6.已知函数f(x)=2sin(2x+),把函数f(x)的图象沿x轴向左平移个单位,得到函数g(x)的图象.关于函数g(x),下列说法正确的是()A.在[,]上是增函数B.其图象关于直线x=﹣对称C.函数g(x)是奇函数D.当x∈[0,]时,函数g(x)的值域是[﹣1,2]【分析】由条件利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用余弦函数的图象性质,得出结论.【解答】解:把函数f(x)=2sin(2x+)的图象沿x轴向左平移个单位,得到函数g(x)=2sin[2(x+)+]=2cos2x的图象,显然,函数g(x)是偶函数,故排除C.当x∈[,],2x∈[,π],函数g(x)为减函数,故排除A.当x=﹣时,g (x )=0,故g (x )的图象不关于直线x=﹣对称,故排除B .当x ∈[0,]时,2x ∈[0,],cos2x ∈[﹣,1],函数g (x )的值域是[﹣1,2],故选:D .【点评】本题主要考查函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,余弦函数的图象性质,属于基础题.7.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 13成等比数列,若a 1=1,S n 是数列{a n }前n 项的和,则(n ∈N +)的最小值为( ) A .4B .3C .2﹣2 D .【分析】由题意得(1+2d )2=1+12d ,求出公差d 的值,得到数列{a n }的通项公式,前n 项和,从而可得,换元,利用基本不等式,即可求出函数的最小值.【解答】解:∵a 1=1,a 1、a 3、a 13成等比数列, ∴(1+2d )2=1+12d . 得d=2或d=0(舍去), ∴a n =2n ﹣1, ∴S n ==n 2, ∴=.令t=n+1,则=t+﹣2≥6﹣2=4当且仅当t=3,即n=2时,∴的最小值为4.故选:A .【点评】本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式,考查基本不等式,属于中档题.8.一个棱锥的三视图如图(尺寸的长度单位为m),则该棱锥的全面积是(单位:m2).()A.B.C.D.【分析】由三视图可以看出,此几何体是一个侧面与底面垂直的三棱锥,垂直于底面的侧面是一个高为2,底连长也为2的等腰直角三角形,底面与垂直于底面的侧面全等,此两面的面积易求,另两个与底面不垂直的侧面是全等的,可由顶点在底面上的射影作出此两侧面底边的高,将垂足与顶点连接,此线即为侧面三角形的高线,求出侧高与底面的连长,用三角形面积公式求出此两侧面的面积,将四个面的面积加起来即可【解答】解:由三视图可以看出,此几何体是一个侧面与底面垂直且底面与垂直于底面的侧面全等的三棱锥由图中数据知此两面皆为等腰直角三角形,高为2,底面连长为2,故它们的面积皆为=2,由顶点在底面的投影向另两侧面的底边作高,由等面积法可以算出,此二高线的长度长度相等,为,将垂足与顶点连接起来即得此两侧面的斜高,由勾股定理可以算出,此斜高为2,同理可求出侧面底边长为,可求得此两侧面的面积皆为=,故此三棱锥的全面积为2+2++=,故选A.【点评】本题考点是由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查对三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积与体积,本题求的是三棱锥的全面积,做本题时要注意本题中的规律应用,即四个侧面两两相等,注意到这一点,可以大大降低运算量.三视图的投影规则是主视、俯视 长对正;主视、左视高平齐,左视、俯视 宽相等.9.已知函数f (x )=,则方程f (x )=ax 恰有两个不同实数根时,实数a的取值范围是( )(注:e 为自然对数的底数) A .(0,)B .[,]C .(0,)D .[,e]【分析】由题意,方程f (x )=ax 恰有两个不同实数根,等价于y=f (x )与y=ax 有2个交点,又a 表示直线y=ax 的斜率,求出a 的取值范围. 【解答】解:∵方程f (x )=ax 恰有两个不同实数根, ∴y=f (x )与y=ax 有2个交点, 又∵a 表示直线y=ax 的斜率, ∴y ′=,设切点为(x 0,y 0),k=,∴切线方程为y ﹣y 0=(x ﹣x 0),而切线过原点,∴y 0=1,x 0=e ,k=, ∴直线l 1的斜率为, 又∵直线l 2与y=x+1平行, ∴直线l 2的斜率为,∴实数a 的取值范围是[,). 故选:B .【点评】本题考查了函数的图象与性质的应用问题,解题时应结合图象,以及函数与方程的关系,进行解答,是易错题.10.已知双曲线C:﹣=1的左、右焦点分别是F1,F2,正三角形△AF1F2的顶点A在y轴上,边AF1与双曲线左支交于点B,且=4,则双曲线C的离心率的值是()A.+1 B.C.+1 D.【分析】不妨设△AF1F2的边长为4,求得c=2,由向量共线可得|BF1|=1,在△BF1F2中,由余弦定理求得|BF2|=,再由双曲线的定义和离心率公式计算即可得到所求值.【解答】解:不妨设△AF1F2的边长为4,则|F1F2|=2c=4,c=2.由,可得|BF1|=1,在△BF1F2中,由余弦定理可得|BF2|2=|BF1|2+|F1F2|2﹣2|BF1||F1F2|cos∠BF1F2=1+16﹣2×1×4×=13,|BF2|=,由双曲线的定义可得2a=|BF2|﹣|BF1|=﹣1,解得a=,则e==.故选:B.【点评】本题考查双曲线的离心率的求法,注意运用双曲线的定义和余弦定理,考查运算能力,属于中档题.11.已知一个平放的棱长为4的三棱锥内有一小球O(重量忽略不计),现从该三棱锥顶端向内注水,小球慢慢上浮,若注入的水的体积是该三棱锥体积的时,小球与该三棱锥各侧面均相切(与水面也相切),则球的表面积等于()A.πB.πC.πD.π【分析】先求出没有水的部分的体积是,再求出棱长为2,可得小球的半径,即可求出球的表面积.【解答】解:由题意,没有水的部分的体积是正四面体体积的,∵正四面体的各棱长均为4, ∴正四面体体积为=,∴没有水的部分的体积是,设其棱长为a ,则=, ∴a=2,设小球的半径为r ,则4×r=,∴r=,∴球的表面积S=4=.故选:C .【点评】本题考查球的表面积,考查体积的计算,考查学生分析解决问题的能力,正确求出半径是关键.12.若定义在区间[﹣2016,2016]上的函数f (x )满足:对于任意的x 1,x 2∈[﹣2016,2016],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)﹣2016,且x >0时,有f (x )<2016,f (x )的最大值、最小值分别为M ,N ,则M+N 的值为( ) A .2015B .2016C .4030D .4032【分析】特殊值法:令x 1=x 2=0,得f (0)=2016,再令x 1+x 2=0,将f (0)=2014代入可得f (x )+f (﹣x )=4032.根据条件x >0时,有f (x )<2016,得出函数的单调性,根据单调性求出函数的最值.【解答】解:∵对于任意的x 1,x 2∈[﹣2016,2016],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)﹣2016,∴令x 1=x 2=0,得f (0)=2016,再令x 1+x 2=0,将f (0)=2014代入可得f (x )+f (﹣x )=4032. 设x 1<x 2,x 1,x 2∈[﹣2016,2016],则x 2﹣x 1>0,f (x 2﹣x 1)=f (x 2)+f (﹣x 1)﹣2016,∴f(x2)+f(﹣x1)﹣2016<2016.又∵f(﹣x1)=4032﹣f(x1),∴f(x2)<f(x1),即函数f(x)是递减的,∴f(x)max=f(﹣2016),f(x)min=f(2016).又∵f(2016)+f(﹣2016)=4032,∴M+N的值为4032.故选D.【点评】考查了抽象函数中特殊值的求解方法,得出函数的性质.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.设i为虚数单位,则复数= i .【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数,则答案可求.【解答】解:=,故答案为:i.【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,是基础题.14.已知函数f(x)=2x2﹣xf′(2),则函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程是4x﹣y﹣8=0 .【分析】求导函数,确定切点处的斜率与切点的坐标,即可求得函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程.【解答】解:∵函数f(x)=2x2﹣xf′(2),∴f′(x)=4x﹣f′(2),∴f′(2)=8﹣f′(2),∴f′(2)=4∴f(2)=8﹣2×4=0∴函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程是y﹣0=4(x﹣2)即4x﹣y﹣8=0故答案为:4x﹣y﹣8=0【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,确定切点处的斜率与切点的坐标是关键.15.若x,y满足若z=x+my的最大值为,则实数m= 2 .【分析】画出满足约束条件的可行域,求出目标函数的最大值,从而建立关于m的等式,即可得出答案.【解答】解:由z=x+my得y=x,作出不等式组对应的平面区域如图:∵z=x+my的最大值为,∴此时z=x+my=,此时目标函数过定点C(,0),作出x+my=的图象,由图象知当直线x+my=,经过但A时,直线AC的斜率k=>﹣1,即m>1,由平移可知当直线y=x,经过点A时,目标函数取得最大值,此时满足条件,由,解得,即A(,),同时,A也在直线x+my=上,代入得+m=,解得m=2,故答案为:2.【点评】本题主要考查线性规划的应用,根据目标函数的几何意义确定取得最大值的最优解是解决本题的关键.16.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2=b 2+c 2+bc ,a=,S为△ABC 的面积,则S+cosBcosC 的最大值为.【分析】先利用余弦定理求得A ,进而通过正弦定理表示出c ,代入面积公式求得S+cosBcosC 的表达式,利用两角和与差的余弦函数公式化简求得其最大值.【解答】解:∵a 2=b 2+c 2+bc , ∴cosA==﹣,∴A=,由正弦定理 c=a ==2sinC , ∴S===sinBsinC ∴S+cosBcosC=sinBsinC+cosBcosC=cos (B ﹣C )≤,故答案为:.【点评】本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用.求得面积的表达式是解决问题的关键,属于中档题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列. (1)证明数列{a n }是等比数列;(2)若b n =log 2a n +3,求数列{}的前n 项和T n .【分析】(1)由题意得2a n =S n +,易求,当n ≥2时,S n =2a n ﹣,S n ﹣1=2a n﹣1﹣,两式相减得a n =2a n ﹣2a n ﹣1(n ≥2),由递推式可得结论;(2)由(1)可求=2n ﹣2,从而可得b n ,进而有=,利用裂项相消法可得T n ;【解答】解:(1)证明:由S n ,a n ,成等差数列,知2a n =S n +, 当n=1时,有,∴,当n ≥2时,S n =2a n ﹣,S n ﹣1=2a n ﹣1﹣, 两式相减得a n =2a n ﹣2a n ﹣1(n ≥2),即a n =2a n ﹣1, 由于{a n }为正项数列,∴a n ﹣1≠0,于是有=2(n ≥2),∴数列{a n }从第二项起,每一项与它前一项之比都是同一个常数2, ∴数列{a n }是以为首项,以2为公比的等比数列. (2)解:由(1)知==2n ﹣2,∴b n =log 2a n +3==n+1,∴==,∴T n =()+()+…+()==.【点评】本题考查等差数列、等比数列的概念、数列的求和,裂项相消法是高考考查的重点内容,应熟练掌握.18.从甲、乙两部门中各任选10名员工进行职业技能测试,测试成绩(单位:分)数据的茎叶图如图1所示:(Ⅰ)分别求出甲、乙两组数据的中位数,并从甲组数据频率分布直方图如图2所示,求a,b,c的值;(Ⅱ)从甲、乙两组数据中各任取一个,求所取两数之差的绝对值大于20的概率.【分析】(Ⅰ)根据茎叶图能求出甲部门数据的中位数和乙部门数据的中位数,再求出甲部门的成绩在70~80的频率为0.5,由此能求出a,b,c.(Ⅱ)利用列举法求出从“甲、乙两组数据中各任取一个”的所有可能情况和其中所取“两数之差的绝对值大于20”的情况,由此能求出所取两数之差的绝对值大于20的概率.【解答】解:(Ⅰ)根据茎叶图得甲部门数据的中位数是78.5,乙部门数据的中位数是78.5;∵甲部门的成绩在70~80的频率为0.5,∴a=0.05,在80~90的频率为0.2,∴b=0.02在60~70的频率为0.1,∴c=0.01.(Ⅱ)从“甲、乙两组数据中各任取一个”的所有可能情况是:(63,67),(63,68),(63,69),(63,73),(63,75),…,(96,86),(96,94),(96,97)共有100种;其中所取“两数之差的绝对值大于20”的情况是:(63,85),(63,86),(63,94),(63,97),(72,94),(72,97),(74,97),(76,97),(91,67),(91,68),(91,69),(96,67),(96,68),(96,69),(96,73),(96,75)共有16种,故所求的概率为.【点评】本题考查概率的求法,考查频率分布直方图的应用,是基础题,解题时要认真审题,注意列举法的合理运用.19.如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面是直角梯形ABCD,其中AD⊥AB,CD∥AB,AB=4,CD=2,侧面PAD是边长为2的等边三角形,且与底面ABCD垂直,E为PA的中点.(1)求证:DE∥平面PBC;(2)求三棱锥A﹣PBC的体积.【分析】(1)(法一)取PB的中点F,连接EF,CF,由已知得EF∥AB,且,从而四边形CDEF是平行四边形,由此能证明DE∥平面PBC.(1)(法二):取AB的中点F,连接DF,EF,由已知得四边形BCDF为平行四边形,从而DF∥BC,由此能证明DE∥平面PBC.(2)取AD的中点O,连接PO,由已知得PO⊥平面ABCD,由此能求出三棱锥A﹣PBC 的体积.【解答】(1)证明:(方法一):取PB的中点F,连接EF,CF.∵点E,F分别是PA,PB的中点∴EF∥AB,且又CD∥AB,且∴EF∥CD,且EF=CD∴四边形CDEF是平行四边形,∴DE∥CF.又DE⊄平面PBC,CF⊂平面PBC∴DE∥平面PBC.(1)证明:(方法二):取AB的中点F,连接DF,EF.在直角梯形ABCD中,CD∥AB,且AB=4,CD=2,所以BF∥CD,且BF=CD.所以四边形BCDF为平行四边形,所以DF∥BC.在△PAB中,PE=EA,AF=FB,所以EF∥PB.又DF∩EF=F,PB∩BC=B,所以平面DEF∥平面PBC.因为DE⊂平面DEF,所以DE∥平面PBC.(2)解:取AD的中点O,连接PO.在△PAD中,PA=PD=AD=2,所以PO⊥AD,PO=又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以PO⊥平面ABCD,所以PO就是三棱锥P﹣ABC的高.在直角梯形ABCD中,CD∥AB,且AB=4,AD=2,AB⊥AD,所以.故.【点评】本题考查直线与平面平行的证明,考查三棱锥的体积的求法,解题时要注意空间思维能力的培养.20.已知椭圆E :(a >b >0),F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)为椭圆的两个焦点,M 为椭圆上任意一点,且|MF 1|,|F 1F 2|,|MF 2|构成等差数列,过椭圆焦点垂直于长轴的弦长为3. (1)求椭圆E 的方程;(2)若存在以原点为圆心的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A ,B ,且⊥,求出该圆的方程.【分析】(1)通过|MF 1|,|F 1F 2|,|MF 2|构成等差数列,过椭圆焦点垂直于长轴的弦长为3.列出方程,求出a 、b ,即可求椭圆E 的方程;(2)假设以原点为圆心,r 为半径的圆满足条件.(ⅰ)若圆的切线的斜率存在,并设其方程为y=kx+m ,则r=,然后联立直线方程与椭圆方程,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),结合x 1x 2+y 1y 2=0,即可求圆的方程.(ⅱ)若AB 的斜率不存在,设A (x 1,y 1),则B (x 1,﹣y 1),利用⊥,求出半径,得到结果.【解答】解:(1)由题知2|F 1F 2|=|MF 1|+|MF 2|, 即2×2c=2a ,得a=2c .①又由,得②且a 2=b 2+c 2,综合解得c=1,a=2,b=.∴椭圆E 的方程为+=1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(2)假设以原点为圆心,r 为半径的圆满足条件.(ⅰ)若圆的切线的斜率存在,并设其方程为y=kx+m ,则r=,r 2=,①消去y ,整理得(3+4k 2)x 2+8kmx+4(m 2﹣3)=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),又∵⊥,∴x1x2+y1y2=0,即4(1+k2)(m2﹣3)﹣8k2m2+3m2+4k2m2=0,化简得m2=(k2+1),②由①②求得r2=.所求圆的方程为x2+y2=.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)(ⅱ)若AB的斜率不存在,设A(x1,y1),则B(x1,﹣y1),∵⊥,∴=0,得x=.此时仍有r2=|x|=.综上,总存在以原点为圆心的圆x2+y2=满足题设条件.【点评】考查椭圆的方程和基本性质,与向量相结合的综合问题.考查分析问题解决问题的能力.21.设函数f(x)=x2﹣(a+b)x+ablnx(其中e为自然对数的底数,a≠e,b∈R),曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为y=﹣e2.(1)求b;(2)若对任意x∈[,+∞),f(x)有且只有两个零点,求a的取值范围.【分析】(1)求导,从而求b;(2)由(1)得,,从而①当时,要使得f(x)在上有且只有两个零点,只需=,②当时,求导确定零点个数,③当a>e时,求导确定零点个数.【解答】解:(1),∵f′(e)=0,a≠e,∴b=e;(2)由(1)得,,①当时,由f′(x)>0得x>e;由f′(x)<0得.此时f(x)在上单调递减,在(e,+∞)上单调递增.∵,;∴要使得f(x)在上有且只有两个零点,则只需=,即;②当时,由f′(x)>0得或x>e;由f′(x)<0得a<x<e.此时f(x)在(a,e)上单调递减,在和(e,+∞)上单调递增.此时,∴此时f(x)在[e,+∞)至多只有一个零点,不合题意;③当a>e时,由f′(x)>0得或x>a,由f′(x)<0得e<x<a,此时f(x)在和(a,+∞)上单调递增,在(e,a)上单调递减,且,∴f(x)在至多只有一个零点,不合题意.综上所述,a的取值范围为.【点评】本题考查了导数的综合应用及导数的几何意义的应用,同时考查了分类讨论的思想应用,属于中档题.请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.如果多做,则按所做第一个题目记分.作答时,请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,AB是⊙O的直径,弦CA、BD的延长线相交于点E,EF垂直BA的延长线于点F.求证:(1)∠DEA=∠DFA;(2)AB2=BEBD﹣AEAC.【分析】(1)连接AD,利用AB为圆的直径结合EF与AB的垂直关系,通过证明A,D,E,F四点共圆即可证得结论;(2)由(1)知,BDBE=BABF,再利用△ABC∽△AEF得到比例式,最后利用线段间的关系即求得AB2=BEBD﹣AEAC.【解答】证明:(1)连接AD,因为AB为圆的直径,所以∠ADB=90°,(1分)又EF⊥AB,∠AFE=90°,(1分)则A,D,E,F四点共圆(2分)∴∠DEA=∠DFA(1分)(2)由(1)知,BDBE=BABF,(1分)又△ABC∽△AEF∴,即ABAF=AEAC(2分)∴BEBD﹣AEAC=BABF﹣ABAF=AB(BF﹣AF)=AB2(2分)【点评】本小题主要考查与圆有关的比例线段、四点共圆的证明方法、三角形相似等基础知识,考查运算求解能力、化归与转化思想.属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2016福安市校级模拟)极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2sin(θ+),曲线C 2的极坐标方程为ρsinθ=a(a>0),射线θ=φ,θ=φ﹣,θ=φ+,与曲线C1分别交异于极点O的四点A、B、C、D.(Ⅰ)若曲线C1关于曲线C2对称,求a的值,并把曲线C1和曲线C2化成直角坐标方程;(Ⅱ)求|OA||OC|+|OB||OD|的值.【分析】(Ⅰ)曲线C1的极坐标方程为ρ=2sin(θ+),展开可得:,把ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ代入可得直角坐标方程.把C2的方程化为直角坐标方程为y=a,根据曲线C1关于曲线C2对称,故直线y=a经过圆心解得a,即可得出.(Ⅱ)由题意可得,|OA|,|OB|,|OC|,|OD|,代入利用和差公式即可得出.【解答】解:(Ⅰ)曲线C1的极坐标方程为ρ=2sin(θ+),展开可得:,化为直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2.把C2的方程化为直角坐标方程为y=a,∵曲线C1关于曲线C2对称,故直线y=a经过圆心(1,1),解得a=1,故C2的直角坐标方程为y=1.(Ⅱ)由题意可得,,,,,.【点评】本题考查了直角坐标与极坐标的互化、圆的对称性、直线与圆相交弦长问题,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]24.=|x+m|.(Ⅰ)解关于m的不等式f(1)+f(﹣2)≥5;(Ⅱ)当x≠0时,证明:.【分析】(Ⅰ)问题等价于|m+1|+|m﹣2|≥5,通过讨论m的范围,求出不等式的解集即可;(Ⅱ)根据绝对值的性质证明即可.【解答】解:(Ⅰ)不等式f(1)+f(﹣2)≥5等价于|m+1|+|m﹣2|≥5,可化为,解得m≤﹣2;或,无解;或,解得m≥3;综上不等式解集为(﹣∞,﹣2]∪[3,+∞)…(5分)(Ⅱ)证明:当x≠0时,,|x|>0,,…(10分)【点评】本题考查了解绝对值不等式问题,考查绝对值的性质,是一道中档题.。
2021年高三3月模拟考试 数学文 含答案

2021年高三3月模拟考试 数学文 含答案刘 斌 龚小铭一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分1、已知是纯虚数,对应的点在实轴上,那么等于( D ) A B . C . D .2、设,,则的值为( D )A. B. C. D. 3、平面向量与的夹角为,,则= ( C ) A. 7 B. C. D. 34、已知实数,若执行如下左图所示的程序框图,则输出的不小于 47的概率为( A )A. B. C. D. 5、已知,实数a 、b 、c 满足<0,且0<a <b <c ,若实数是函数的一个零点,那么下列不等式中,不可能...成立的是 ( D ) A .<a B .>b C .<c D .>c6、已知偶函数在R 上的任一取值都有导数,且则曲线在处的切线的斜率为 ( D ) A.2 B.-2 C.1 D.-17、某几何体的三视图如图所示,当取最大值时,这个几何体的体积为( D )A. B. C. D.8、定义:关于的不等式的解集叫的邻域.已知的邻域为区间,其中分别为椭圆的长半轴和短半轴.若此椭圆的一焦点与抛物线的焦点重合,则椭圆的方程为( B . ) A . B . C . D .9、已知函数()234201312342013x x x x f x x =+-+-++设,且函数F(x)的零点均在区间内,圆的面积的最小值是 ( A )A. B. C. D.10、点P 的底边长为,高为2的正三棱柱表面上的动点,MN 是该棱柱内切球的一条直径,则取值范围是 (C ) A .[0,2] B .[0,3] C .[0,4] D .[—2,2] 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11、若直线与直线互相垂直,则实数的值为 112、已知等差数列的公差和首项都不等于0,且成等比数列,则 313、已知点P 的坐标,过点P 的直线l 与圆相交于A 、B 两点,则的最小值为 4 14、对于定义域和值域均为的函数,定义,,…,,n =1,2,3,….满足的点称为f 的阶周期点.(1)设则f 的阶周期点的个数是______2_____; (2)设则f 的阶周期点的个数是___4_______ . 15、给出以下五个命题: ①点的一个对称中心②设回时直线方程为,当变量x 增加一个单位时,y 大约减少2.5个单位 ③命题“在△ABC 中,若,则△ABC 为等腰三角形”的逆否命题为真命题否是n ≤3n =n +1x =2x +1n =1输出x输入x 结束开始第4题图④对于命题p:“”则“”⑤设,,则“”是“” 成立的充分不必要条件.不正确的是④⑤三、解答题(本大题共计6小题,满分75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)16、(本小题满分12分)我校某班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的破坏,但可见部分如下,据此解答如下问题.(1)求全班人数及分数在[80,90)之间的频数;(2)估计该班的平均分数,并计算频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高;(3)若要从分数在[80,100]之间的试卷中任取两份分析学生失分情况,在抽取的试卷中,求至少有一份分数在[90,100]之间的概率.解:(1)由茎叶图知,分数在[50,60)之间的频数为2,频率为0.008×10=0.08全班人数=25所以分数在[80,90)之间的频数为25-2-7-10-2=4…………3分(2)分数在[50,60)之间的总分数为56+58=114分数在[60,70)之间的总分数为60×7+2+3+3+5+6+8+9=456分数在[70,80)之间的总分数为70×10+1+2+2+3+4+5+6+7+8+9=747分数在[80,90)之间的总分数为85×4=340分数在[90,100]之间的总分数为95+98=193所以,该班的平均分数为……………5分估计平均分数时,以下解法也给分:分数在[50,60)之间的频率为=0.08分数在[60,70)之间的频率为=0.28分数在[70,80)之间的频率为=0.40分数在[80,90)之间的频率为=0.16分数在[90,100]之间的频率为=0.08所以该班的平均分数约为55×0.08+65×0.28+75×0.40+85×0.16+95×0.08 =73.8所以频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高为÷10=0.016………………8分(3)将[80,90)之间的4个分数编号为1,2,3,4,[90,100]之间的2个分数编号为5,6,在[80,100]之间的试卷中任取两份的基本事件为(1,2),(1,3),(1,4),(1,5)(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共15个.其中,至少有一份在[90,100]之间的基本事件有9个,故至少有一份分数在[90,100]之间的概率是=0.6…17、(本小题满分12分)已知ABCD是矩形,AD=2AB,E,F分别是线段AB,BC的中点,PA⊥平面ABCD.(Ⅰ)求证:DF⊥平面PAF;(Ⅱ)在棱PA上找一点G,使EG∥平面PFD,当PA=AB=4时,求四面体E-GFD的体积.(Ⅰ)证明:在矩形ABCD中,因为AD=2AB,点F是BC的中点,所以平面 …………6分再过作交于,所以平面,且………10分 所以平面平面,所以平面,点即为所求. 因为,则,AG=1………………12分18、(本小题满分12分)已知向量(3sin 2,cos 2),(cos 2,cos 2)m x x n x x ==-. (1)若,求;(2)设的三边满足,且边所对应的角的大小为,若关于的方程有且仅有一个实数根,求的值. 【解】(1)……………4分 由条件有,故……………6分 (2)由余弦定理有,又,从而 ……………8分由此可得,结合图象可得或.……………12分 19、(本小题满分12分)设正项数列都是等差数列,且公差相等,(1)求的通项公式;(2)若的前三项,记数列数列的前n 项和为 解:设的公差为,则,即, 由是等差数列得到: (或=……2分,)则且,所以,……4分, 所以:……5分,……6分(2)由,得到:等比数列的公比, 所以:, ……8分 所以1331111log 3log 3(1)1n n n c n n n n +===-⋅++……10分1111111122311n T n n n =-+-++-=-++…… ……12分 20.(本小题满分13分)已知函数.(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,求实数的值. (2)若,求的最小值; (3)在(Ⅱ)上求证:. 解:(Ⅰ)的定义域为,,根据题意有, 所以解得或. ………………………………4分(Ⅱ))0(,)2)((212)(222222>+-=-+=+-='x x a x a x x a ax x x a x a x f当时,因为,由得,解得, 由得,解得,所以函数在上单调递减,在上单调递增; …………………8分(Ⅲ)由(2)知,当a>0, 的最小值为()()ln 3,()ln 4g a f a a a a g a a '==+=+ 令当44,(),()a e g a a e g a --><单调递增,当单调递减 。
2021年全国高考数学模拟试卷(三)(5月份)

2021年全国高考数学模拟试卷(三)(5月份)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.(5分)已知集合A={x|9﹣x2>0},B={x|0<x﹣1≤3},则(∁R A)∩B=()A.(﹣3,4]B.[3,4]C.[﹣3,3)D.(3,4]2.(5分)若复数z满足z﹣iz=3i+4,则|z|=()A.B.C.D.53.(5分)已知点P(,),O为坐标原点,线段OP原点O时针旋转,到达线段OP1,则点P1的坐标为()A.(,)B.(,)C.(,)D.(,)4.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,若a n=,则S99=()A.7B.8C.9D.105.(5分)命题“∀x>2,x2+2>6”的否定()A.∃x≥2,x2+2>6B.∃x≤2,x2+2≤6C.∃x≤2,x2+2>6D.∃x>2,x2+2≤66.(5分)在平面直角坐标系中,四点坐标分别为A(2,0),B(3,2﹣),C(1,2+),D(4,a),若它们都在同一个圆周上,则a的值为()A.0B.1C.2D.7.(5分)《九章算术》是中国古代的一部数学著作,著作中记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广.刍,草也.甍,屋盖也.”翻译为“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有宽为一条棱.刍甍字面意思为茅草屋顶”.现有一个刍甍如图所示,四边形ABCD是边长为4的正方形,△ADE与△BCF是等边三角形,EF∥AB,AB=2EF,则该刍甍的外接球的半径为()A.B.C.D.8.(5分)若不等式lnx≤ax+b恒成立,则2a+b的最小值为()A.2B.3C.ln2D.5二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分。
9.(5分)下列说法正确的是()A.若,,为平面向量,∥,∥,则∥B.若,,为平面向量,⊥,⊥,则∥C.若||=1,||=2,()⊥,则在方向上的投影为﹣D.在△ABC中,M是AB的中点,=3,BN与CM交于点P,=+,则λ=2μ10.(5分)若正实数a,b满足a+b=2,则下列说法正确的是()A.ab的最大值为1B.的最大值为2C.a2+b2的最小值为1D.2a2+b2的最小值为11.(5分)在(x2+x+1)3(x2+)2的展开式中,下列说法正确的是()A.x4的系数为16B.各项系数和为108C.无x5项D.x2的系数为812.(5分)若函数f(x)=,g(x)=xf(x),则下列说法正确的是()A.f(x)为周期函数,无最小正周期B.g(x)为单调函数C.∀x1,x2∈R,∃x3∈R满足g(x3)=成立D.∀x1∈R,∃x2∈R满足g2(x2)=g(x1)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020-2021学年最新高考总复习数学(文)第三次高考模拟训练试题及答案解析一

最新高考数学三模试卷(文科)一、选择题1.设集合A={x|x (x ﹣3)<0},B={x|x ﹣2≤0},则A ∩B=( )A .(0,2]B .(0,2)C .(0,3)D .[2,3)2.设z 满足i (1+z )=2+i ,则|z|=( )A .B .C .2D .13.设命题p :∀x >0,xe x >0,则¬p 为( )A .∀x ≤0,xe x ≤0B .∃x 0≤0,x 0e x0≤0C .∀x >0,xe x ≤0D .∃x 0>0,x 0e x0≤04.从3名男生和2名女生中任意推选2名选手参加辩论赛,则推选出的2名选手恰好是1男1女的概率是( )A .B .C .D .5.如图所示的程序框图的算法思路源于我国古代数字著作《数书九章》,称为“秦九韶算法”.执行该程序框图,若输入x=2,n=5,则输出的v=( )A .26B .48C .57D .646.一个圆柱挖去一部分后,剩余部分的三视图如图所示,则剩余部分的表面积等于( )A .39πB .48πC .57πD .63π7.已知x ,y 满足约束条件,则的最大值是( )A .﹣2B .﹣1C .D .28.已知函数f (x )=Asin (ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象与直线y=b (0<b <A )相交,其中一个交点P 的横坐标为4,若与P 相邻的两个交点的横坐标为2,8,则函数f (x )( )A .在[0,3]上是减函数B .在[﹣3,0]上是减函数C .在[0,π]上是减函数D .在[﹣π,0]上是减函数9.设函数f (x )=e x +ax 在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为( )A .[﹣1,+∞)B .(﹣1,+∞)C .[0,+∞)D .(0,+∞)10.正三棱柱的底面边长为,侧棱长为2,且三棱柱的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为( )A .4πB .8πC .12πD .16π11.已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数,且f (x )在(﹣∞,0)上是减函数,f (2)=0,g (x )=f (x+2),则不等式xg (x )≤0的解集是( )A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)B .[﹣4,﹣2]∪[0,+∞)C .(﹣∞,﹣4]∪[﹣2,+∞)D .(﹣∞,﹣4]∪[0,+∞)12.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A ,B 在C 上,且点F 是△AOB 的重心,则cos ∠AFB 为( )A .﹣B .﹣C .﹣D .﹣二、填空题13.若和是两个互相垂直的单位向量,则|+2|=_______.14.已知α为锐角,cos α=,则sin (﹣α)=_______.15.在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边长分别是x+1,x ,x ﹣1,且∠A=2∠C ,则△ABC 的周长为_______.16.已知圆C :(x ﹣a )2+y 2=1(a >0),过直线l :2x+2y+3=0上任意一点P 作圆C 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,若∠APB 为锐角,则a 的取值范围为_______.三、解答题17.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n ﹣1.(1)证明:数列{a n }是等比数列;(2)求数列{na n }的前n 项和T n .18.在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 是菱形,AB=2,∠BAD=60°,PC ⊥BD .(1)证明:PB=PD ;(2)若平面PBD ⊥平面ABCD ,且∠DPB=90°,求点B 到平面PDC 的距离.19.PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的细颗粒物,它对人体健康和大气环境质量的影响很大.2012年2月,中国发布了《环境空气质量标准》,开始大力治理空气污染.用x=1,2,3,4,5依次表示2013年到2017年这五年的年份代号,用y 表示每年3月份的PM2.5指数的平均值(单位:μg/m 3).已知某市2013年到2016年每年3月份PM2.5指数的平均值的折线图如图:(1)根据折线图中的数据,完成表格:年份2013 2014 2015 2016年份代号(x) 1 2 3 4PM2.5指数(y)(2)建立y关于x的线性回归方程;(3)在当前治理空气污染的力度下,预测该市2017年3月份的PM2.5指数的平均值.附:回归直线方程=x+中参数的最小二乘估计公式;=, =﹣.20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,以该椭圆上的点和椭圆的两个焦点为顶点的三角形的周长为6.(1)求椭圆C的方程;(2)设过点C的左焦点F的直线l交C于A,B两点,是否存在常数λ,使||=λ•恒成立,若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.21.已知函数f(x)=+b在x=1处的切线方程为x+y﹣3=0.(1)求a,b.(2)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,E为⊙O上一点,点A在直径BD的延长线上,过点B作⊙O的切线交AE的延长线于点C,CE=CB.(1)证明:AE2=AD•AB.(2)若AE=4,CB=6,求⊙O的半径.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知曲线C的极坐标方程是ρsin2θ﹣8cosθ=0,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系xOy.在直角坐标系中,倾斜角为α的直线l过点P(2,0).(1)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的参数方程;(2)设点Q和点G的极坐标分别为(2,),(2,π),若直线l经过点Q,且与曲线C 相交于A,B两点,求△GAB的面积.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=.(1)求函数f(x)的值域;(2)若函数f(x)的值域是[m,n],且a2+b2=m,c2+d2=n,求ac+bd的取值范围.参考答案与试题解析一、选择题1.设集合A={x|x (x ﹣3)<0},B={x|x ﹣2≤0},则A ∩B=( )A .(0,2]B .(0,2)C .(0,3)D .[2,3)【考点】交集及其运算.【分析】求出A 与B 中不等式的解集分别确定出A 与B ,找出两集合的交集即可.【解答】解:由A 中不等式解得:0<x <3,即A=(0,3),由B 中不等式解得:x ≤2,即B=(﹣∞,2],则A ∩B=(0,2],故选:A .2.设z 满足i (1+z )=2+i ,则|z|=( )A .B .C .2D .1【考点】复数求模.【分析】根据复数的四则运算求出z ,然后利用复数的模长公式进行求解即可.【解答】解:由i (1+z )=2+i ,得1+z==1﹣2i ,则z=﹣2i ,则|z|=2,故选:C3.设命题p :∀x >0,xe x >0,则¬p 为( )A .∀x ≤0,xe x ≤0B .∃x 0≤0,x 0e x0≤0C .∀x >0,xe x ≤0D .∃x 0>0,x 0e x0≤0【考点】命题的否定.【分析】根据全称命题的否定是特称命题进行判断.【解答】解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题,则¬p :∃x 0>0,x 0e x0≤0,故选:D4.从3名男生和2名女生中任意推选2名选手参加辩论赛,则推选出的2名选手恰好是1男1女的概率是( )A .B .C .D .【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】本题是一个等可能事件的概率,试验发生所包含的事件数是C 52种结果,满足条件的事件是抽到的2名学生恰好是1男1女,有C 31C 21,进而得到概率.【解答】解:从3名男生和2名女生中任意推选2名选手参加辩论赛,共有C 52=10种选法, 选出的2名选手恰好是1男1女有C 31C 21=6种,故推选出的2名选手恰好是1男1女的概率是=,故选:C .5.如图所示的程序框图的算法思路源于我国古代数字著作《数书九章》,称为“秦九韶算法”.执行该程序框图,若输入x=2,n=5,则输出的v=( )A.26 B.48 C.57 D.64【考点】程序框图.【分析】根据已知的程序框图可得,该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量v的值,模拟程序的运行过程,可得答案.【解答】解:模拟程序的运行,可得x=2,n=5,v=1,k=2执行循环体,v=4,k=3满足条件k<5,执行循环体,v=11,k=4满足条件k<5,执行循环体,v=26,k=5不满足条件k<5,退出循环,输出v的值为26.故选:A.6.一个圆柱挖去一部分后,剩余部分的三视图如图所示,则剩余部分的表面积等于()A.39π B.48π C.57π D.63π【考点】由三视图求面积、体积.【分析】根据三视图可知该几何体是:一个圆柱在上底面挖去了一个同底等高的圆锥,由三视图求出几何元素的长度,由圆柱、圆锥的侧面积公式求出剩余部分的表面积.【解答】解:根据三视图可知该几何体是:一个圆柱在上底面挖去了一个同底等高的圆锥,且圆柱底面圆的半径为3,母线长是4,则圆锥的母线长是=5,∴剩余部分的表面积S=π×32+2π×3×4+π×3×5=48π,故选:B.7.已知x,y满足约束条件,则的最大值是()A.﹣2 B.﹣1 C.D.2【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用直线的斜率公式,结合数形结合进行求解即可.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,则的几何意义是区域内的点到原点的斜率,由图象知OA的斜率最大,由得,即A(2,4),此时的最大值是,故选:D8.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象与直线y=b(0<b<A)相交,其中一个交点P的横坐标为4,若与P相邻的两个交点的横坐标为2,8,则函数f(x)()A.在[0,3]上是减函数B.在[﹣3,0]上是减函数C.在[0,π]上是减函数D.在[﹣π,0]上是减函数【考点】正弦函数的图象.【分析】先根据正弦函数的图象的对称性可得函数f(x)的图象的相邻的两条对称轴分别为x=3和x=6,且函数f(x)在[3,6]上单调递减,故f(x)在[0,3]上是增函数,在[﹣3,0]上是减函数,从而得出结论.【解答】解:∵函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象与直线y=b(0<b<A)相交,其中一个交点P的横坐标为4,若与P相邻的两个交点的横坐标为2,8,则函数f(x)的图象的相邻的两条对称轴分别为x=3和x=6,且函数f(x)在[3,6]上单调递减,故f(x)在[0,3]上是增函数,在[﹣3,0]上是减函数,故选:B.9.设函数f(x)=e x+ax在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为()A.[﹣1,+∞)B.(﹣1,+∞)C.[0,+∞)D.(0,+∞)【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】函数f(x)=e x+ax在区间(0,+∞)上单调递增⇔函数f′(x)=e x+a≥0在区间在区间(0,+∞)上成立.(0,+∞)上恒成立⇔a≥[﹣e x]min【解答】解:f′(x)=e x+a,∵函数f(x)=e x+ax在区间(0,+∞)上单调递增,∴函数f′(x)=e x+a≥0在区间(0,+∞)上恒成立,∴a≥[﹣e x]在区间(0,+∞)上成立,min∵在区间(0,+∞)上﹣e x<﹣1,∴a≥﹣1,故选:A.10.正三棱柱的底面边长为,侧棱长为2,且三棱柱的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为()A.4πB.8πC.12π D.16π【考点】球的体积和表面积.【分析】根据正三棱柱的对称性,它的外接球的球心在上下底面中心连线段的中点.再由正三角形的性质和勾股定理,结合题中数据算出外接球半径,用球表面积公式即可算出该球的表面积.【解答】解:设三棱柱ABC﹣A′B′C′的上、下底面的中心分别为O、O′,,根据图形的对称性,可得外接球的球心在线段OO′中点O1∵OA=AB=1,OO=AA′=11A=∴O1因此,正三棱柱的外接球半径R=,可得该球的表面积为S=4πR2=8π故选:B.11.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且f(x)在(﹣∞,0)上是减函数,f(2)=0,g(x)=f(x+2),则不等式xg(x)≤0的解集是()A.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)B.[﹣4,﹣2]∪[0,+∞)C.(﹣∞,﹣4]∪[﹣2,+∞)D.(﹣∞,﹣4]∪[0,+∞)【考点】奇偶性与单调性的综合.【分析】由题意可得g(x)关于点(﹣2,0)对称,g(0)=f(2)=0,g(﹣4)=f(﹣2)=0,画出g(x)的单调性示意图,数形结合求得不等式xg(x)≤0的解集.【解答】解:由题意可得g(x)的图象是把f(x)的图象向左平移2个单位得到的,故g(x)关于点(﹣2,0)对称,g(0)=f(2)=0,g(﹣4)=f(﹣2)=0,它的单调性示意图,如图所示:根据不等式xg(x)≤0可得,x的符号和g(x)的符号相反,∴xg(x)≤0的解集为(﹣∞,﹣4]∪[﹣2,+∞),故选:C.12.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A,B在C上,且点F是△AOB的重心,则cos∠AFB为()A.﹣ B.﹣ C.﹣D.﹣【考点】抛物线的简单性质.【分析】设A(m,)、B(m,﹣),则=,p=,可得A的坐标,求出AF,利用二倍角公式可求.【解答】解:由抛物线的对称性知,A、B关于x轴对称.设A(m,)、B(m,﹣),则=,∴p=.∴A(m, m),∴AF=m,∴cos∠AFB==,∴cos∠AFB=2cos2∠AFB﹣1=﹣.故选:D.二、填空题13.若和是两个互相垂直的单位向量,则|+2|= .【考点】平面向量数量积的运算.【分析】计算()2,然后开方即可.【解答】解:∵和是两个互相垂直的单位向量,∴,.∴()2==5,∴||=.故答案为:.14.已知α为锐角,cosα=,则sin(﹣α)= .【考点】两角和与差的正弦函数.【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求sinα,利用特殊角的三角函数值及两角差的正弦函数公式化简所求即可计算得解.【解答】解:∵α为锐角,cosα=,∴sin==,∴sin(﹣α)=sin cosα﹣cos sinα=﹣×=.故答案为:.15.在△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边长分别是x+1,x,x﹣1,且∠A=2∠C,则△ABC 的周长为15 .【考点】余弦定理.【分析】由已知及正弦定理,二倍角的正弦函数公式可得:cosC=,又由余弦定理可得:cosC=,从而可得=,解得x,即可得解三角形的周长.【解答】解:∵∠A,∠B,∠C所对的边长分别是x+1,x,x﹣1,且∠A=2∠C,∴由正弦定理可得:,∴,可得:cosC=,又∵由余弦定理可得:cosC=,∴=,整理即可解得x=5,∴△ABC的周长为:(x+1)+x+(x﹣1)=3x=15.故答案为:15.16.已知圆C:(x﹣a)2+y2=1(a>0),过直线l:2x+2y+3=0上任意一点P作圆C的两条切线PA,PB,切点分别为A,B,若∠APB为锐角,则a的取值范围为(,+∞).【考点】圆的切线方程.【分析】作出直线l和圆C,PA,PB为圆的两条切线,连接AC,BC,PC,由∠APB为锐角,可得0<∠APC<,运用解直角三角形可得可得1<PA恒成立,由勾股定理可得PA2=PC2﹣1,求得PC的最小值,可得PA的最小值,解不等式即可得到所求a的范围.【解答】解:作出直线l和圆C,PA,PB为圆的两条切线,连接AC,BC,PC,由圆心C(a,0)到直线l的距离为d=>>1,可得直线和圆相离.由∠APB为锐角,可得0<∠APC<,即0<tan∠APC<1,在Rt△APC中,tan∠APC==,可得1<PA恒成立,由勾股定理可得PA2=PC2﹣1,当PC⊥l时,PC取得最小值,且为,即有1<,解得a>.故答案为:(,+∞).三、解答题17.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n ﹣1.(1)证明:数列{a n }是等比数列;(2)求数列{na n }的前n 项和T n .【考点】数列的求和;等比数列的通项公式.【分析】(1)由S n =2a n ﹣1.可得当n=1时,a 1=2a 1﹣1,解得a 1.当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,化为:a n =2a n ﹣1.利用等比数列的通项公式即可得出.(2)由(1)可得:a n =2n ﹣1.na n =n •2n ﹣1.利用“错位相减法”与等比数列的前n 项和公式即可得出.【解答】(1)证明:∵S n =2a n ﹣1.∴当n=1时,a 1=2a 1﹣1,解得a 1=1.当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=2a n ﹣1﹣(2a n ﹣1﹣1),化为:a n =2a n ﹣1.∴数列{a n }是等比数列,首项为1,公比为2.(2)解:由(1)可得:a n =2n ﹣1.na n =n •2n ﹣1.∴数列{na n }的前n 项和T n =1+2×2+3×22+…+n •2n ﹣1,2T n =2+2×22+…+(n ﹣1)•2n ﹣1+n •2n ,∴﹣T n =1+2+22+…+2n ﹣1﹣n •2n =﹣n •2n =(1﹣n )•2n ﹣1,∴T n =(n ﹣1)•2n +1.18.在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 是菱形,AB=2,∠BAD=60°,PC ⊥BD .(1)证明:PB=PD ;(2)若平面PBD ⊥平面ABCD ,且∠DPB=90°,求点B 到平面PDC 的距离.【考点】点、线、面间的距离计算.【分析】(1)如图所示,连接AC 交BD 于点O ,连接OP .利用菱形的性质可得AC ⊥BD ,利用线面垂直的判定与性质定理可证明BD ⊥PO .又O 是BD 的中点,可得PB=PD .(2)底面ABCD 是菱形,AB=2,∠BAD=60°,可得△PBD 与△BCD 都是等边三角形.由平面PBD ⊥平面ABCD ,平面PBD ∩平面ABCD=BD ,PO ⊥BD .可得PO ⊥平面ABCD ,因此PO ⊥AC ,又AC⊥BD,可建立如图所示的空间直角坐标系.设平面PCD的法向量=(x,y,z),则,利用点B到平面PDC的距离d=即可得出.【解答】(1)证明:如图所示,连接AC交BD于点O,连接OP.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又PC⊥BD,且PC∩AC=C,∴BD⊥平面PAC.则BD⊥PO.又O是BD的中点,∴PB=PD.(2)解:底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°,∴△PBD与△BCD都是等边三角形.∵平面PBD⊥平面ABCD,平面PBD∩平面ABCD=BD,PO⊥BD.∴PO⊥平面ABCD,∴PO⊥AC,又AC⊥BD,可建立如图所示的空间直角坐标系.∵∠DPB=90°,PB=PD,BD=2,∴PO=1,∴P(0,0,1),B(1,0,0),D(﹣1,0,0),C(0,,0),=(﹣1,0,﹣1),=(0,,﹣1),=(1,﹣,0),设平面PCD的法向量=(x,y,z),则,∴,取=,则点B到平面PDC的距离d===.19.PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的细颗粒物,它对人体健康和大气环境质量的影响很大.2012年2月,中国发布了《环境空气质量标准》,开始大力治理空气污染.用x=1,2,3,4,5依次表示2013年到2017年这五年的年份代号,用y表示每年3月份的PM2.5指数的平均值(单位:μg/m3).已知某市2013年到2016年每年3月份PM2.5指数的平均值的折线图如图:(1)根据折线图中的数据,完成表格:年份2013 2014 2015 2016年份代号(x) 1 2 3 4PM2.5指数(y)(2)建立y关于x的线性回归方程;(3)在当前治理空气污染的力度下,预测该市2017年3月份的PM2.5指数的平均值.附:回归直线方程=x+中参数的最小二乘估计公式;=, =﹣.【考点】线性回归方程.【分析】(1)根据折线图中的数据,完成表格即可;(2)计算线性回归方程中的系数,可得线性回归方程;(3)x=5代入线性回归方程,可得结论.【解答】解:(1)年份2013 2014 2015 2016年份代号(x) 1 2 3 4PM2.5指数(y)90 88 70 64(2)=2.5, =78,(xi ﹣)(yi﹣)=﹣48,=5,==﹣9.6, =﹣=102,∴y关于x的线性回归方程是: =﹣9.6x+102;(3)2017年的年份代号是5,当x=5时, =﹣9.6×5+102=54,∴该市2017年3月份的PM2.5指数的平均值的预测值是54μg/m3.20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,以该椭圆上的点和椭圆的两个焦点为顶点的三角形的周长为6.(1)求椭圆C的方程;(2)设过点C的左焦点F的直线l交C于A,B两点,是否存在常数λ,使||=λ•恒成立,若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(1)由=,2a+2c=6,a2=b2+c2,联立解出即可得出椭圆C的方程.(2)F(﹣1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2).当直线l的斜率不存在时,x1=﹣1,不妨取y1=,可得λ==﹣.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),代入椭圆方程整理为:(4k2+3)x2+8k2x+4k2﹣12=0,△>0,利用根与系数的关系可得=,•=(x1+1)(x2+1)+y1y2,计算即可得出.【解答】解:(1)∵=,2a+2c=6,a2=b2+c2,解得a=2,c=1,b2=3.∴椭圆C的方程为=1.(2)F(﹣1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2).当直线l的斜率不存在时,x1=﹣1,不妨取y1=,||=3, =, =.•=,则λ===﹣.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),则,整理为:(4k2+3)x2+8k2x+4k2﹣12=0,△=64k4﹣4(4k2+3)(4k2﹣12)=122(1+k2)>0,x 1+x2=,x1x2=.==,=(x1+1,y1),=(x2+1,y2)..• =(x1+1)(x2+1)+y1y2=(k2+1)[x1x2+(x1+x2)+1]=,则==﹣.综上所述:可得存在常数λ=﹣,使||=λ•恒成立.21.已知函数f(x)=+b在x=1处的切线方程为x+y﹣3=0.(1)求a,b.(2)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)求出函数的导数,根据f(1)=2,f′(1)=﹣1,求出a,b的值即可;(2)问题转化为(x﹣﹣2lnx)>0,令g(x)=x﹣﹣2lnx,(x>0),求出g(x)的单调区间,从而证出结论即可.【解答】解:(1)f(x)的定义域是(0,+∞),f(x)=+b,切点是(1,2),∴f(1)=b=2,f′(x)=,∴f′(1)=a=﹣1,故a=﹣1,b=2;(2)证明:由(1)得:f(x)=+2,f(x)>,∴(x﹣﹣2lnx)>0,令g(x)=x﹣﹣2lnx,(x>0),则g′(x)=(x﹣1)2>0,∴g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递增,∵g(1)=0,∴g(x)>0⇔x>1,g(x)<0⇔0<x<1,∴x>1时, g(x)>0,0<x<1时, g(x)>0,x>0且x≠1时,(x﹣﹣2lnx)>0,∴当x>0,且x≠1时,f(x)>.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,E为⊙O上一点,点A在直径BD的延长线上,过点B作⊙O的切线交AE的延长线于点C,CE=CB.(1)证明:AE2=AD•AB.(2)若AE=4,CB=6,求⊙O的半径.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】(1)证明AC是⊙O的切线,根据切割线定理可得:AE2=AD•AB.(2)根据切割线定理求出AD,即可求⊙O的半径.【解答】(1)证明:∵过点B作⊙O的切线交AE的延长线于点C,∴∠CBO=∠CBE+∠OBE=90°.∵CE=CB,OE=OB,∴∠CEB=∠CBE,∠OEB=∠OBE,∴∠CEO=∠CEB+∠OEB=∠CBE+∠OBE=90°,∴CE⊥OE,∵OE是⊙O的半径,∴AC是⊙O的切线,根据切割线定理可得AE2=AD•AB.(2)解:∵CE=CB=6,AE=4,∴AC=10,∴AB=8∵AE2=AD•AB,AE=4,∴42=AD•8,∴AD=2,∴BD=8﹣2=6,∴⊙O的半径为3.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知曲线C的极坐标方程是ρsin2θ﹣8cosθ=0,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系xOy.在直角坐标系中,倾斜角为α的直线l过点P(2,0).(1)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的参数方程;(2)设点Q和点G的极坐标分别为(2,),(2,π),若直线l经过点Q,且与曲线C相交于A,B两点,求△GAB的面积.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】(1)ρsin2θ﹣8cosθ=0,化为ρ2sin2θ﹣8ρcosθ=0,令,即可得出直角坐标方程.直线l的参数方程为:(t为参数).(2)点Q和点G的极坐标分别为(2,),(2,π),分别化为:Q(0,﹣2),G(﹣2,0).kl=1,倾斜角为,可得直线l的参数方程:(t为参数).将参数方程代入曲线C的方程可得:t2﹣8t﹣32=0,设t1与t2为此方程的两个实数根,可得|AB|=|t1﹣t2|=.点G到直线l的距离d.即可得出S△GAB=|BA|•d.【解答】解:(1)ρsin2θ﹣8cosθ=0,化为ρ2sin2θ﹣8ρcosθ=0,∴直角坐标方程为:y2=8x.直线l的参数方程为:(t为参数).(2)点Q和点G的极坐标分别为(2,),(2,π),分别化为:Q(0,﹣2),G(﹣2,0),kl==1,倾斜角为,直角坐标方程为:y=x﹣2.可得直线l的参数方程:(t为参数).将参数方程代入曲线C的方程可得:t2﹣8t﹣32=0,△=128+4×32>0,设t1与t2为此方程的两个实数根,可得:t1+t2=,t1t2=﹣32.∴|AB|=|t1﹣t2|===16.点G到直线l的距离d==2.∴S △GAB=|BA|•d==16.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=.(1)求函数f(x)的值域;(2)若函数f(x)的值域是[m,n],且a2+b2=m,c2+d2=n,求ac+bd的取值范围.【考点】函数的最值及其几何意义.【分析】(1)记g(x)=|x+3|﹣|x﹣1|+5,分类讨论求得g(x)=,从而求值域;(2)由柯西不等式知(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,从而求取值范围.【解答】解:(1)记g(x)=|x+3|﹣|x﹣1|+5,则g(x)=,故g(x)∈[1,9],故f(x)∈[1,3].(2)由(1)知,a2+b2=1,c2+d2=3,由柯西不等式知,(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,(当且仅当ad=bc时,取等号;)即(ac+bd)2≤3,故﹣≤ac+bd≤,故ac+bd的取值范围为[﹣,].2016年9月12日。
【师说系列】2021年高考数学三轮专题分项模拟 选修 系列选考质量检测试题 文(含解析)(1)

[选修4-1:几何证明选讲]一、填空题1.(2021·广东卷)如图,在矩形中ABCD 中,AB =3,BC =3,BE ⊥AC ,垂足为E ,那么ED =__________.解析:在Rt △ABC 中,AB =3,BC =3, ∴AC =32+32=23.∵AB2=AE·AC, ∴AE =3223=32.过E 作EF ⊥AD ,得:AEAC =EFCD. ∴3223=EF 3,∴EF =34, 又∵EF ∥CD ,∴AFAD =AEAC,∴AF 3=3223,∴AF =34. ∴FD =3-34=94.在△EFD 中,DE =EF 2+DF 2=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫342+⎝ ⎛⎭⎪⎫942=844=212. 答案:2122.(2021·陕西卷)如图,AB 与CD 相交于点E ,过E 作BC 的平行线与AD 的延长线交于点P ,已知∠A =∠C ,PD =2DA =2,那么PE =__________. 解析:如图,∵PE ∥BC , ∴∠PED =∠C , 又∵∠A =∠C ,∴∠PED =∠A , 又∵∠P 是公共角. ∴△PDE ∽△PEA.∴PEPA =PDPE ,∴PE2=PA·PD=3×2=6. ∴PE = 6. 答案:63.(2021·天津卷)如图,在圆内接梯形ABCD 中,AB ∥DC ,过点A 作圆的切线与CB 的延长线交于点E.假设AB =AD =5,BE =4,那么弦BD 的长为__________. 解析:∵AB ∥CD ,∴∠ABE =∠BCD ,∠2=∠3, 又∵∠ABE =∠ADC ,∠1=∠2, ∴∠ADC =∠BCD , ∴BC =AD =5, 又AE 为切线,∴AE2=EB·EC=4×9=36,∴AE =6. 又∠BAE =∠1,∠1=∠2, ∴∠BAE =∠3,又∠DCB =∠ABE , ∴△DCB ∽△ABE.∴DB AE =BC BE ,∴DB =6×54=152. 答案:152二、解答题4.(2021·新课标全国卷Ⅰ)如图,直线AB 为圆的切线,切点为B ,点C 在圆上,∠ABC 的角平分线BE 交圆于点E ,DB 垂直BE 交圆于点D. (1)证明:DB =DC ; (2)设圆的半径为1,BC =3,延长CE 交AB 于点F ,求△BCF 外接圆的半径.解析:(1)连接DE ,交BC 为G ,由弦切角定理得,∠ABE =∠BCE ,BE =CE ,又因为DB ⊥BE ,因此DE 为直径,由勾股定理得DB =DC ,(2)由(1),∠CDE =∠DBE ,DB =DC ,故DG 是BC 的中垂线,故BG =32,圆心为O ,连接BO ,那么∠BOG=60°,∠ABE =∠BCE =∠CBE =30°,因此CF ⊥BF ,故外接圆半径为32.5.(2021·新课标全国卷Ⅱ)如图,CD 为△ABC 外接圆的切线,AB 的延长线交直线CD 于点D ,E ,F 别离为弦AB 与弦AC 上的点,且BC·AE=DC·AF,B ,E ,F ,C 四点共圆. (1)证明:CA 是△ABC 外接圆的直径;(2)假设DB =BE =EA ,求过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与△ABC 外接圆面积的比值.解析:(1)因为CD 为△ABC 外接圆的切线,因此∠DCB =∠A ,由题设知BC FA =DCEA ,故△CDB ∽△AEF ,因此∠DBC=∠EFA.因为B ,E ,F ,C 四点共圆,因此∠CFE =∠DBC ,故∠EFA =∠CFE =90°,因此∠CBA =90°,因此CA 是△ABC 外接圆的直径.(2)连结CF ,因为∠CBE =90°,因此过B ,E ,F ,C 四点的圆的直径为CE ,由DB =BE ,有CE =DC ,又BC2=DB·BA=2DB2,因此CA2=4DB2+BC2=6DB2.而DC2=DB·DA=3DB2,故过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与△ABC 外接圆面积的比值为12.6.(2021·辽宁卷)如图,AB 为⊙O 直径,直线CD 与⊙O 相切于E ,AD 垂直CD 于D ,BC 垂直CD 于C ,EF 垂直AB 于F ,连接AE ,BE.证明: (1)∠FEB =∠CEB ; (2)EF2=AD·BC.证明:(1)由直线CD 与⊙O 相切,得∠CEB =∠EAB. 由AB 为⊙O 的直径,得AE ⊥EB ,从而∠EAB +∠EBF =π2;又EF ⊥AB ,得∠FEB +∠EBF =π2,从而∠FEB =∠EAB.故∠FEB =∠CEB.(2)由BC ⊥CE ,EF ⊥AB ,∠FEB =∠CEB ,BE 是公共边, 得Rt △BCE ≌Rt △BFE ,因此BC =BF , 类似可证:Rt △ADE ≌Rt △AFE ,得AD =AF. 又在Rt △AEB 中,EF ⊥AB ,故EF2=AF·BF, 因此EF2=AD·BC.[选修4-4:坐标系与参数方程] 一、填空题1.(2021·广东卷)已知曲线C 的极坐标方程ρ=2cosθ,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴成立直角坐标系,那么曲线C 的参数方程为__________.解析:将极坐标化为直角坐标得:ρ2=2ρ·cosθ. ∴x2+y2=2x ,即(x -1)2+y2=1. 令x -1=cosθ,y =sinθ.得参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cosθ,y =sinθ.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cosθ,y =sinθ.2.(2021·湖南卷)在平面直角坐标系xOy 中,假设直线l1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =2s +1,y =s (s 为参数)和直线l2:⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =2t -1(t为参数)平行,那么常数a 的值为__________.解析:利用消参法化l1,l2的方程为一样形式是:x -2y -2=0,2x -ay -a =0,由l1∥l2可得-a -(-2)×2=0,解得a =4. 答案:43.(2021·陕西卷)圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t2,y =2t ,(t 为参数)的核心坐标是__________.解析:化参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t2,y =2t 为一般方程为y2=4x ,∴核心坐标为(1,0). 答案:(1,0)4.直线⎩⎪⎨⎪⎧ x =2+t y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cosαy =3sinα(α为参数)的交点个数为__________.解析:将直线化为一样方程为x +y -1=0,曲线转化为一样方程为x2+y2=9,圆心(0,0)到直线的距离d =12=22<r =3,故直线与曲线的交点个数为2.答案:25.在直角坐标系xOy 中,已知曲线C1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =t +1y =1-2t (t 为参数)与曲线C2:⎩⎪⎨⎪⎧x =asinθy =3cosθ(θ为参数,a >0)有一个公共点在x 轴上,那么a =__________.解析:曲线C1:y =3-2x 与x 轴的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,此点也在曲线C2:x2a2+y29=1上,代入可得a =32.答案:326.已知抛物线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt2y =2pt (t 为参数),其中p >0,核心为F ,准线为l.过抛物线上一点M 作l 的垂线,垂足为E.假设|EF|=|MF|.点M 的横坐标为3,那么p =__________.解析:消参得抛物线方程为y2=2px , ∵|EF|=|MF|=|ME|,∴△MEF 为正三角形,那么|EM|=2|DF|, 即3+p2=2p ,得p =2.答案:27.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴成立极坐标系.已知射线θ=π4与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1y =t -12,(t 为参数)相交于A ,B 两点,那么线段AB 的中点的直角坐标为__________. 解析:曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =t -12化为直角坐标方程是y =(x -2)2,射线θ=π4化为直角坐标方程是y =x(x≥0).联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -22,y =x x≥0,消去y 得x2-5x +4=0,解得x1=1,x2=4.因此y1=1,y2=4.故线段AB 的中点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x1+x22,y1+y22,即⎝ ⎛⎭⎪⎫52,52. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫52,528.(坐标系与参数方程选做题)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C1与C2的参数方程别离为⎩⎪⎨⎪⎧x =ty =t(t 为参数)和⎩⎪⎨⎪⎧x =2cosθy =2sinθ(θ为参数),那么曲线C1与C2的交点坐标为__________.解析:C1与C2的一般方程别离为:y =x 和x2+y2=2,联立方程解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,∴其交点为(1,1).答案:(1,1)二、解答题9.(2021·新课标全国卷Ⅰ)已知曲线C1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cost ,y =5+5sint ,(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴成立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ. (1)把C1的参数方程化为极坐标方程; (2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ≤2π).解析:(1)因为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cost ,y =5+5sint ,消去参数,得(x -4)2+(y -5)2=25即x2+y2-8x -10y +16=0,故C1极坐标方程为ρ2-8ρcosθ-10ρsinθ+16=0. (2)C2的一般方程为x2+y2-2y =0,联立C1,C2得方程,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1,或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,因此交点的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2.10.(2021·新课标全国卷Ⅱ)已知动点P ,Q 都在曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cost ,y =2sint (t 为参数)上,对应参数别离为t =α与l =2α(0<α<2π),M 为PQ 的中点. (1)求M 的轨迹的参数方程;(2)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判定M 的轨迹是不是过坐标原点.解析:(1)依题意有P(2cosα,2sinα),Q(2cos2α,2sin2α),因此M(cosα+cosα,sinα+sin2α).M 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cosα+cos2α,y =sinα+sinα,(α为参数,0<α<2π). (2)M 点到坐标原点的距离 d =x2+y2=2+2cosα(0<α<2π).当α=π时,d =0,故M 的轨迹过坐标原点.11.(2021·辽宁卷)在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴成立极坐标系,圆C1,直线C2的极坐标方程别离为ρ=4sinθ,ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2 2.(1)求C1与C2交点的极坐标;(2)设P 为C1的圆心,Q 为C1与C2交点连线的中点,已知直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t3+a ,y =b2t3+1(t ∈R 为参数),求a ,b 的值.解析:(1)圆C1的直角坐标方程为x2+(y -2)2=4, 直线C2的直角坐标方程为x +y -4=0.解⎩⎪⎨⎪⎧ x2+y -22=4,x +y -4=0.得⎩⎪⎨⎪⎧x1=0,y1=4.⎩⎪⎨⎪⎧x2=2,y2=2.因此C1与C2交点的极坐标别离为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π2,⎝⎛⎭⎪⎫22,π4.注:极坐标系下点的表示不唯一.(2)由(1)可得,P 点与Q 点的直角坐标别离为(0,2),(1,3). 故直线PQ 的直角坐标方程为x -y +2=0, 由参数方程可得y =b 2x -ab2+1,因此⎩⎪⎨⎪⎧b2=1,-ab2+1=2,解得a =-1,b =2.12.在直角坐标系xOy 中,圆C1:x2+y2=4,圆C2:(x -2)2+y2=4.(1)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,别离写出圆C1,C2的极坐标方程,并求出圆C1,C2的交点坐标(用极坐标表示);(2)求圆C1与C2的公共弦的参数方程. 解析:(1)圆C1的极坐标方程为ρ=2, 圆C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.解⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2ρ=4cosθ得ρ=2,θ=±π3,故圆C1与圆C2交点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3.(2)方式一:由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcosθ,y =ρsinθ,得圆C1与C2交点的直线坐标别离为(1,3),(1,-3).故圆C1与C2的公共弦的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =t ,-3≤t≤ 3.⎝⎛⎭⎪⎪⎫或参数方程写成⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =y ,-3≤y≤3 方式二:将x =1代入⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcosθ,y =ρsinθ,得ρcosθ=1,从而ρ=1cosθ. 于是圆C1与C2的公共弦的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =tanθ,-π3≤θ≤π3. 13.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴成立极坐标系.已知直线l 上两点M ,N的极坐标别离为(2,0),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫233,π2,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cosθy =-3+2sinθ(θ为参数).(1)设P 为线段MN 的中点,求直线OP 的平面直角坐标方程; (2)判定直线l 与圆C 的位置关系.解析:(1)由题意知,M ,N 的平面直角坐标别离为(2,0),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,233.又P 为线段MN 的中点,从而点P 的平面直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,33,故直线OP 的平面直角坐标方程为y =33x.(2)因为直线l 上两点M ,N 的平面直角坐标别离为(2,0),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,233,因此直线l 的平面直角坐标方程为3x +3y -23=0.又圆C 的圆心坐标为(2,-3),半径r =2, 圆心到直线l 的距离d =|23-33-23|3+9=32<r ,故直线l 与圆C 相交. 14.已知曲线C1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2cosφy =3sinφ(φ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴成立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD 的极点都在C2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针顺序排列,点A的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3.(1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围. 解析:(1)由已知可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos π3,2sin π3,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π, D ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+3π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+3π2, 即A(1,3),B(-3,1),C(-1,-3),D(3,1).(2)设P(2cosφ,3sinφ),令S =|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2,那么S =16cos2φ+36sin2φ+16=32+20sin2φ. 因为0≤sin2φ≤1,因此S 的取值范围是[32,52].[选修4-5:不等式选讲]一、填空题1.(2021·陕西卷)设a ,b ∈R ,|a -b|>2,那么关于实数x 的不等式|x -a|+|x -b|>2的解集是__________. 解析:由数轴上两点间距离的几何意义,可知|x -a|+|x -b|≥|a-b|>2.∴不等式|x -a|+|x -b|>2的解集为(-∞,+∞).答案:(-∞,+∞)2.假设存在实数x 使|x -a|+|x -1|≤3成立,那么实数a 的取值范围是______________.解析:存在实数x 使不等式|x -a|+|x -1|≤3成立,只要|x -a|+|x -1|的最小值小于等于3即可,由于|x -a|+|x -1|≥|(x-a)-(x -1)|=|a -1|,故|a -1|≤3即可,解得-2≤a≤4.答案:-2≤a≤43.不等式|2x +1|-2|x -1|>0的解集为__________.解析:令f(x)=|2x +1|-2|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3,x≤-12,4x -1,-12<x <1,3,x≥1.f(x)=0的根为x =14,故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x >14.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >14 二、解答题4.(2021·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=|2x -1|+|2x +a|,g(x)=x +3.(1)当a =-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集; (2)设a >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f(x)≤g(x),求a 的取值范围. 解析:当a =-2时,令y =|2x -1|+|2x -2|-x -3=⎩⎪⎨⎪⎧ -5x ,x ≤12,-x -2,12≤x≤1,3x -6,x >1做出函数图象可知,当x ∈(0,2)时,y <0,故原不等式的解集为{x|0<x <2}; (2)依题意,原不等式化为1+a≤x+3,故x≥a-2对⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12都成立,故-a 2≥a-2,故a≤43,故a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-1,43. 5.(2021·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ca≤13; (2)a2b +b2c +c2a≥1. 证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,得a2+b2+c2≥ab+bc +ca. 由题设得(a +b +c)2=1,即a2+b2+c2+2ab +2bc +2ca =1.因此3(ab +bc +ca)≤1,即ab +bc +ca≤13. (2)因为a2b +b≥2a,b2c +c≥2b,c2a+a≥2c, 故a2b +b2c +c2a +(a +b +c)≥2(a+b +c),即a2b +b2c +c2a≥a+b +c. 因此a2b +b2c +c2a≥1. 6.(2021·辽宁卷)已知函数f(x)=|x -a|,其中a >1.(1)当a =2时,求不等式f(x)=4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 析不等式|f(2x +a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a 的值.解析:(1)当a =2时,f(x)+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +6,x≤2,2,2<x <4,2x -6,x≥4.当x≤2时,由f(x)≥4-|x -4|得-2x +6≥4,解得x≤1;当2<x <4时,f(x)≥4-|x -4|无解;当x≥4时,由f(x)≥4-|x -4|得2x -6≥4,解得x≥5;因此f(x)≥4-|x -4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.(2)记h(x)=f(2x +a)-2f(x),那么h(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ -2a ,x≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x≥a.由|h(x)|≤2,解得a -22≤x≤a +12. 又已知|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},因此⎩⎪⎨⎪⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.7.已知函数f(x)=m -|x -2|,m ∈R ,且f(x +2)≥0的解集为[-1,1].(1)求m 的值;(2)假设a ,b ,c ∈R ,且1a +12b +13c=m ,求证:a +2b +3c≥9. 解析:(1)因为f(x +2)=m -|x|,f(x +2)≥0等价于|x|≤m,由|x|≤m 有解,得m≥0,且解集为{x|-m≤x≤m}.又f(x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1.(2)由(1)知1a +12b +13c =1,又a ,b ,c ∈R ,由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12b +13c ≥⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a ·1a +2b ·12b +3c ·13c 2=9.。
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2021年高三第三次模拟考数学(文)试卷
一、单项选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
x>0}则A∩B等于()
1、设集合A={x|x2-1>0},B={x|log
2
(A){x|x>0} (B){x|x<-1} (C){x|0<x<1} (D){x|x>1}
2、复数z满足(1+2i)=4+3i那么z=()
(A)2+ i (B)2-i (C)1+2i (D)1-2i
3、已知直线m、n与平面α、β,给出下列三个命题
(1)m∥α,n∥α则m∥n (2)m∥α,n ⊥α则m ⊥n (3)m⊥α,m ∥β则α⊥β其中真命题的个数是()
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
4、下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()
(A)(B) ( C) (D)
5、函数的最小值为()
(A)-2 (B)-1 (C)-6 (D)-3
6、已知等比数列{a}中a n>0,a1、a99是方程x2-10x+16=0的两根,则a20a50a80的值为()
(A)32 (B)64 (C)256 (D)±64
7、已知垂直,则的夹角是()
(A)600(B)900(C)1350(D)1200
8、如果实数x和y满足约束条件:,那么的最小值为()
(A)5 (B)-6 (C)10 (D)-10
9、已知双曲线的中心在原点,离心率为,若它的一条准线与抛物线y2=4x的准线重合,则
该双曲线与抛物线y2=4x的交点到原点的距离是()
(A)(B)21 (C)(D)
10、设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)= -1,若函数f(x)≤t2-2at+1对所有
的x ∈[-1,1]都成立,则当a∈[-1,1]时,t的取值范围是()
(A)t≥2或t≤-2或t=0 (B)-2≤t≤2
(C)(D)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请将答案填在题中横线上
11、设等差数列{a}的前项和为S n,a7=15,则S13= _________
12、在中,的面积为,则= ____
13、某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x吨,运费为4万元/次,一年的总存储
费为4x万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x=____吨
14、对正整数n,设曲线在x=2处的切线与y轴交点的纵坐标为a n,则数列的前n项和
S n=________
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15、(本小题满分12分)设函数的图象与y轴的交点为P点,且曲线在P点处的切线方程
C B
A 为12x-y-4=0。
若函数在x=2处取得极值0,求函数的解析式
16、(本小题满分12分) 已知函数
(I )若x ∈R 求f(x)的单调递增区间;(II )若时,的最大值为4,求a 的值。
17、(本小题满分14分)
已知圆C :x 2+y 2+2x-4y+3=0。
(I )若圆C 的切线在x 轴和y 轴上的截距相等,求此切线的方程。
(II )从圆C 外一点P(x 1,y 1)向该圆引一条切线,切点为M ,O 且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P 的坐标。
18、(本小题满分14分) 如图,在四棱锥P-ABCD 中,底面正方形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,PD=DC ,E 是PC 的中点,作EF ⊥(I)证明PA ∥平面EDB ; (II)证明PB ⊥平面EFD
19、(本小题满分14分) 已知数列{a n }的前n 项和为
(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;
(Ⅱ)若b 1=1,2b n -b n-1=0 C n = a n b n ,数列{C n }的前项和为T n ,求证T n 20、(本小题满分14分)已知函数(x ∈R)在区间[-1,1]上是增函数
(Ⅰ)求实数a 的值所组成的集合A (Ⅱ)设关于x 的方程的两实数根为x 1、x 2,试问:是否存在实数m,使得不等式对任意a ∈A
及t ∈[-1,1]恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由?
答案
11、195; 12、2 13、20 14、2n+1-2
15、解:f ’(x)=3ax 2+2bx+c ………………(2分)12x-y-4=0的斜率为12
点P 的坐标:12×0-y-4=0,y=-4 即P(0,-4) ∵点P 在f(x)图象上求出d=-4………(4分) 故所求解析式为:f(x)=2x 3-9x 2+12x-4
16、)4(a 1)6
x 2sin(2)
2(a x 2sin 31x 2cos )x (f 分分 ++π+=+++= 解不等式: )6()Z k (6k x 3k 2k 26x 22k 2分 ∈π+π≤≤π-π⇒π+π≤π+≤π-π ∴f(x)的单调递增区间为:
(II )∵∴
∴当)11(a 3)x (;f 6
x 26x 2max 分时即 +=π=π=π+ 即有:3+a=4 ∴a=1此时x=π/6………(12分)
17、解:(I )将圆C 配方得:(x+1)2+(y-2)2=2………………(1分) )4(.x )62(:y kx ,
y ,)i (分由直线与圆相切得设直线方程为截距为零时当直线在两坐标轴上的 ±-==
)
8(03y x 01y :x ,0a y x ,)ii (分或由直线与圆相切得设直线方程为截距不为零时当直线在两坐标轴上的 =-+=++=-+ )14()53,103(P 03y 4x 20y x 2)
12(.0y x 2:OP l 。
OP ,|OP ||PM |,03y 4x 2l :P )10(03y 4x 22)2y ()1x (y :x |PM ||PO |)(1121212
12
1分点坐标为得解方程组分的方程为直线直线取得最小值取最小值时即当上在直线即点分得由 -⎩
⎨⎧=+-=+=+∴⊥=+-=+-⇒--++=+=∏18、证明: (I)连结AC 交BD 于O,连EO.
因为底面ABCD 是正方形,所以点O 在AC 的中点上
在三角形PAC 中,EO 是中位线。
所以有PA//EO
)6(EBD //PA EDB PA EDB EO EO //PA 分平面平面平面 ⇒⎪⎭
⎪⎬⎫⊄⊂
又因为PD=PC 所以三角形PDC 为等腰直角三角形 所以 PC ⊥DE
得出又已知EF ⊥PB 得出PB ⊥平面EFD
19、略解:(Ⅰ)∵数列{a n }的前n 项和为 ∴a 1= S 1=1…………(1分)
当n ≥2时,a n = S n - S n-1=n ………………(4分) ∴a n =n ………………(5分)
(Ⅱ)由若b 1=1,2b n -b n-1=0得…………(6分)
∴{b n }是以b 1=1为首项,1/2为公比的等比数列. …………(7分)
…………(9分)
∴1n 2n 2n )2
1(n )21()1n ()21(32121T --⨯+⨯-+⨯+⨯
+= ………(10分) n 1n 32n )2
1(n )21()1n ()21(3)21(221T 21⨯+⨯-+⨯+⨯+=- ………(11分) 两式相减得: 1n n 1n n n )21(n )21(44)21(n ])21(1[4T ----=--=………(13分) ∴ T n <4………(14分)
20、解:(Ⅰ) )2()2x ()2ax x (2)2x ()2x )(a x 2()2x ()a x 2()x (f 22222'22''
分 +---=++--+-= 因为函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数,所以f ‘
(x)≥0在区间x ∈[-1,1]恒成立
即有x 2-ax-2≤0在区间[-1,1]上恒成立。
构造函数g(x)=x 2-ax-2 ∴满足题意的充要条件是:1a 102a _102a 10)1(g 0)1(g ≤≤-⇒⎩
⎨⎧≤-≤--⇒⎩⎨⎧≤-≤ 所以所求的集合A[-1,1] ………(7分)
(Ⅱ)由题意得:得到:x 2-ax-2=0………(8分)
因为△=a 2+8>0 所以方程恒有两个不等的根为x 1、x 2由根与系数的关系有:
8a x x 4)x x (|x x |2
x x a x x 221221212121+=-+=-⇒⎩⎨⎧-=⨯=+……(9分) 因为a ∈A 即a ∈[-1,1],所以要使不等式对任意a ∈A 及t ∈[-1,1]恒成立,当且仅当对任意的t ∈[-1,1]恒成立……(11分)
构造函数φ(x )=m 2+tm-2=mt+(m 2
-2) ≥0对任意的t ∈[-1,1]恒成立的充要条件是
m ≥2或m ≤-2.故存在实数m 满足题意且为
{m| m ≥2或m ≤-2}为所求 (14分)E25713 6471 摱.38577 96B1 隱]31602 7B72 筲35452 8A7C 詼i27946 6D2A 洪ocp32773 8005 者28030 6D7E 浾39555 9A83 骃。