2021届山东省新高考高考模拟冲关押题卷(四)数学(解析版)

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2021年高考数学模拟训练卷 (48)(含答案解析)

2021年高考数学模拟训练卷 (48)(含答案解析)

2021年高考数学模拟训练卷 (48)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 若i 是虚数单位,则3ii−3=( )A. 310+910iB. 310−910iC. 910+310iD. 910−310i2. 设集合A ={x|x 2−4x +3=0},B ={y|y =−x 2+2x +2,x ∈R},全集U =R ,则A ∩(∁U B)=( )A. ⌀B. [1,3]C. {3}D. {1,3}3. 如图是一个算法的程序框图,当输入值x 为10时,则其输出的结果是( )A. 12B. 2C. 14D. 44. 已知变量x ,y 满足约束条件{y ≤2x +y ≥4x −y ≤1则z =3x +y 的最小值为( )A. 11B. 12C. 8D. 35. 将函数y =sin2x 的图像向右平移φ(φ>0)个单位长度,若所得图像过点(π3,12),则φ的最小值为( )A. π12B. π6C. π4D. π36. 如图,网络纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某四棱锥的三视图,则该几何体的体积为( )A. 2B. 83 C. 6 D. 87. 从1,2,…,10这十个数中任取三个不同的数,则至少有一个奇数和一个偶数的概率为( )A. 56B. 512C. 518D. 5368. 若双曲线C :x 2m2−y 2n 2=1的离心率为2,则双曲线的渐近线方程是( )A. 2x ±y =0B. x ±2y =0C. √3x ±y =0D. x ±√3y =09. 函数f(x)=e ln|x|−2sinx 的图象大致是( )A.B.C.D.10. 已知函数y =sinx x在(0,π)上是( )A. 增函数B. 减函数C. 既是增函数又是偶函数D. 既是减函数又是偶函数11. 已知抛物线y 2=2px 的焦点F 到其准线的距离是6,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,A 在抛物线上,且|AK|=√2|AF|,则△AFK 的面积为( )A. 18B. 16C. 9D. 612. 设长方体的对角线长是4,过每一个顶点有两条棱与对角线的夹角都是60∘,则此长方体的体积是( )A. √39B. 8√2C. 8√3D. 16√3二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 若k 为任意实数,直线(k +1)x −ky −1=0被圆(x −1)2+(y −1)2=4截得的弦长为________. 14. 若n =∫(213x 2−2)dx ,则(x −√x )n 展开式中含x 2项的系数为______ .15. 在平行四边形ABCD 中,AB =3,AD =1,∠BAD =60°,若CE ⃗⃗⃗⃗⃗ =2ED ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BE ⃗⃗⃗⃗⃗ 的值为______.16.如图,△ABC中,∠ACB为钝角,AC=10,BC=6,过点B向∠ACB的角平分线引垂线交于点P,岩AP=6√2,则△ABP的面积为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知数列a n的前n项和S n=3n2−n,n∈N+.2(1)求数列{a n}的通项公式;(a n+2)⋅2n,n∈N+,试求{b n}的前n项和公式T n.(2)若数列b n满足:b n=1318.已知三棱锥P−ABC(如图1)的展开图如图2,其中四边形ABCD为边长等于√2的正方形,ΔABE和ΔBCF均为正三角形.(1)证明:平面PAC⊥平面ABC;(2)若M是PC的中点,点N在线段PA上,且满足PN=2NA,求直线MN与平面PAB所成角的正弦值.19.已知A点坐标为(−2√3,0),B点坐标为(2√3,0),且动点M到A点的距离是8,线段MB的垂直平分线l交线段MA于点P.(Ⅰ)求动点P的轨迹C方程.(Ⅱ)已知A(2,−1),过原点且斜率为k(k>0)的直线l与曲线C交于P,Q两点,求△APQ面积的最大值.20.过去五年,我国的扶贫工作进入了“精准扶贫”阶段.目前“精准扶贫”覆盖了全部贫困人口,东部帮西部,全国一盘棋的扶贫格局逐渐形成.到2020年底全国830个贫困县都将脱贫摘帽,最后4335万贫困人口将全部脱贫,这将超过全球其他国家过去30年脱贫人口总和.2020年是我国打贏脱贫攻坚战收官之年,越是到关键时刻,更应该强调“精准”.为落实“精准扶贫”政策,某扶贫小组,为一“对点帮扶”农户引种了一种新的经济农作物,并指导该农户于2020年初开始种植.已知该经济农作物每年每亩的种植成本为1000元,根据前期各方面调查发现,该经济农作物的市场价格和亩产量均具有随机性,且两者互不影响,其具体情况如下表:(1)设2020年该农户种植该经济农作物一亩的纯收入为X元,求X的分布列;(2)2020年全国脱贫标准约为人均纯收入4000元.假设该农户是一个四口之家,且该农户在2020年的家庭所有支出与其他收入正好相抵,能否凭这一亩经济农作物的纯收入,预测该农户在2020年底可以脱贫?并说明理由.21.已知函数f(x)=ax2−1−2lnx(a∈R).(1)当a=1时,求证:f(x)≥0;(2)若函数f(x)有两个零点,求实数a的取值范围.22. 在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为{x =−2+12ty =√32t(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为ρ=√10. (1)若l 与C 相交于A ,B 两点P(−2,0),求|PA|⋅|PB|;(2)圆M 的圆心在极轴上,且圆M 经过极点,若l 被圆M 截得的弦长为1,求圆M 的半径.23. (Ⅰ)若不等式|x −m|<1成立的充分不必要条件为13<x <12求实数m 的取值范围;(Ⅱ)关于x 的不等式|x −3|+|x −5|<a 的解集不是空集,求实数a 的取值范围.【答案与解析】1.答案:B解析:本题考查复数的四则运算,是基础题.分子分母同时乘以i+3化简即可求解.解:3ii−3=3i(i+3)(i−3)(i+3)=−3+9i−10=310−910i.故选:B.2.答案:A解析:化简集合A、B,根据补集与交集的定义计算即可.本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.解:集合A={x|x2−4x+3=0}={1,3},B={y|y=−x2+2x+2,x∈R}={y|y=−(x−1)2+3}={y|y≤3},全集U=R,∴∁U B={y|y>3},∴A∩(∁U B)=⌀.故选:A.3.答案:D解析:本题考查了程序的运行与应用问题,是基础题.模拟程序的运行过程,即可得出程序运行后输出的y值.解:模拟程序的运行过程,如下;输入x=10,x>0,x=10−3=7,x>0,x=7−3=4,x>0,x=4−3=1,x >0,x =1−3=−2, x ≤0,y =(12)−2=4, 输出y =4. 故选:D .4.答案:C解析:解:由约束条件{y ≤2x +y ≥4x −y ≤1作出可行域如图,联立{y =2x +y =4,解得A(2,2),化目标函数z =3x +y 为y =−3x +z ,由图可知,当直线y =−3x +z 过A 时,直线在y 轴上的截距最小,z 有最小值为z =3×2+2=8. 故选:C .作出不等式组对应的平面区域,利用绵竹市的几何意义,通过数形结合即可的得到结论. 本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.5.答案:C解析:本题主要考查了函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,属于基础题.根据三角函数平移变换的性质求解右平移φ(φ>0)个单位长度的解析式,将点(π3,12)带入求解即可. 解:将函数y =sin2x 的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度, 可得y =sin2(x − φ)=sin(2x −2φ), 图象过点(π3,12),∴sin (2π3−2φ)=12,即2π3−2φ=π6+2kπ或5π6+2kπ,k ∈Z ∵φ>0, ∴φ的最小值为π4. 故选C .6.答案:A解析:本题考查几何体的体积、几何体的三视图,考查学生的计算能力,确定直观图的形状是关键.直观图如图所示,底面为梯形,面积为(1+2)×22=3,四棱锥的高为2,即可求出几何体的体积.解:直观图为四棱锥F−ABHI,如图所示:底面为梯形,面积为(1+2)×22=3,四棱锥的高为2,∴几何体的体积为13×3×2=2.故选A.7.答案:A解析:本题考查概率的求法,考查对立事件概率计算公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.基本事件总数n=C103=120,至少有一个奇数和一个偶数包含的基本事件个数m=C103−C53−C53= 100,由此能求出至少有一个奇数和一个偶数的概率.解:从1,2,3,…,10这十个数中任取3个不同的数,基本事件总数n=C103=120,至少有一个奇数和一个偶数包含的基本事件个数m=C103−C53−C53=100,∴至少有一个奇数和一个偶数的概率为P=mn =100120=56.故选A.8.答案:C解析:本题考查双曲线的方程和性质,考查渐近线方程的求法和离心率公式的运用,考查运算能力,属于基础题.求出双曲线的c,由离心率公式,解方程求得a,再由双曲线的渐近线方程即可得到.解:∵双曲线x2m2−y2n2=1,∴c=√m2+n2,∴离心率为2,∴m2+n2m2=4,解得n2m2=3,即ba=√3,∴双曲线的渐近线方程为y=±√3x,即√3x±y=0.故选C.9.答案:B解析:解:当x>0时,f(x)=e ln|x|−2sinx=x−2sinx,f′(x)=1−2cosx,当x∈(0,π3)时,f′(x)<0,函数为减函数,故排除AC;当x<0时,f(x)=e ln|x|−2sinx=−x−2sinx,f′(x)=−1−2cosx,当x∈(−2π3,0)时,f′(x)<0,函数为减函数,当x∈(−4π3,−2π3)时,f′(x)>0,函数为增函数,故当x=−2π3时,函数取极大值此时f(x)=2π3+√3故当x=−4π3时,函数取极小值此时f(x)=4π3−√3,故排除D,故选:B.由已知中函数f(x)=e ln|x|−2sinx,分类讨论函数的单调性及极值,利用排除法可得答案.本题考查的知识点是函数的图象,利用导数法研究函数的图象和性质,难度中档.。

2021年全国新高考Ⅰ、II卷数学试题(解析版)

2021年全国新高考Ⅰ、II卷数学试题(解析版)
6.若 ,则 ()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将式子进行齐次化处理,代入 即可得到结果.
【详解】将式子进行齐次化处理得:

故选:C.
【点睛】易错点睛:本题如果利用 ,求出 的值,可能还需要分象限讨论其正负,通过齐次化处理,可以避开了这一讨论.
7.若过点 可以作曲线 的两条切线,则()
【答案】(1).5(2).
【解析】
【分析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得 ,再根据错位相减法得结果.
【详解】(1)对折 次可得到如下规格: , , , , ,共 种;
(2)由题意可得 , , , , , ,
设 ,
则 ,
两式作差得

因此, .
故答案为: ; .
【点睛】方法点睛:数列求和 常用方法:
【详解】因为函数 的单调递增区间为 ,
对于函数 ,由 ,
解得 ,
取 ,可得函数 的一个单调递增区间为 ,
则 , ,A选项满足条件,B不满足条件;
取 ,可得函数 的一个单调递增区间为 ,
且 , ,CD选项均不满足条件.
故选:A.
【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成 形式,再求 的单调区间,只需把 看作一个整体代入 的相应单调区间内即可,注意要先把 化为正数.
【详解】圆 的圆心为 ,半径为 ,
直线 的方程为 ,即 ,
圆心 到直线 的距离为 ,
所以,点 到直线 的距离的最小值为 ,最大值为 ,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当 最大或最小时, 与圆 相切,连接 、 ,可知 ,
, ,由勾股定理可得 ,CD选项正确.
故选:ACD.

2021年山东省德州市高考数学(一模)模拟试卷(解析版)

2021年山东省德州市高考数学(一模)模拟试卷(解析版)

2021年山东省德州市高考数学模拟试卷(一模)一、选择题(共8小题).1.已知集合A={x|y=},B={x|lg(x﹣2)≤1},则A∩B=()A.(2,3]B.[﹣4,4]C.[2,4)D.(2,4]2.复数z=的共轭复数的虚部为()A.﹣B.C.D.3.已知a,b∈R,则a<b是a2(e a﹣e b)<0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.《史记》卷六十五《孙子吴起列传第五》中有这样一道题:齐王与田忌赛马,田忌的上等马劣于齐王的上等马,优于齐王的中等马,田忌的中等马劣于齐王的中等马,优于齐王的下等马,田忌的下等马劣于齐王的下等马,现两人进行赛马比赛,比赛规则为:每匹马只能用一次,每场比赛双方各出一匹马,共比赛三场.每场比赛中胜者得1分,否则得0分.若每场比赛之前彼此都不知道对方所用之马,则比赛结束时,田忌得2分的概率()A.B.C.D.5.已知sinα=sin(α+)+,则cos(α+)的值为()A.B.C.D.6.已知向量,满足||=4,||=5,•=4,则cos<,>=()A.B.C.D.7.设函数f(x)=xe x﹣a(x﹣1),其中a<1,若存在唯一整数x0,使得f(x0)<a,则a 的取值范围是()A.[﹣,1)B.[﹣,)C.[,)D.[,1)8.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{x n}满足x n+1=x n﹣,则称数列{x n}为牛顿数列.如果函数f(x)=x2﹣x﹣2,数列{x n}为牛顿数列,设a n=ln且a1=1,x n>2,数列{a n}的前n项和为S n,则S2021=()A.22021﹣1B.22021﹣2C.()2021﹣D.()2021﹣2二、多选题(共4小题).9.2020年是全面实现小康社会目标的一年,也是全面打赢脱贫攻坚战的一年,某研究性学习小组调查了某脱贫县的甲、乙两个家庭,对他们过去6年(2014年到2019年)的家庭收入情况分别进行统计,得到这两个家庭的年人均纯收入(单位:百元/人)茎叶图.对甲、乙两个家庭的年人均纯收入(以下分别简称“甲”“乙”)情况的判断,正确的是()A.过去的6年,“甲”的极差小于“乙”的极差B.过去的6年,“甲”的平均值小于“乙”的平均值C.过去的6年,“甲”的中位数小于“乙”的中位数D.过去的6年,“甲”的平均增长率小于“乙”的平均增长率10.已知函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,将函数f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列关于函数g(x)的说法正确的是()A.g(x)的最小正周期为B.g(x)在区间[,]上单调递增C.g(x)的图象关于直线x=对称D.g(x)的图象关于点(,0)成中心对称11.已知双曲线C:=1(a>0,b>0),A、B分别为双曲线的左,右顶点,F1、F2为左、右焦点,|F1F2|=2c,且a,b,c成等比数列,点P是双曲线C的右支上异于点B的任意一点,记PA,PB的斜率分别为k1,k2,则下列说法正确的是()A.当PF2⊥x轴时,∠PF1F2=30°B.双曲线的离心率e=C.k1k2为定值D.若I为△PF1F2的内心,满足S=S+xS(x∈R),则x=12.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E、F分别在边AB、BC上(不含端点)且BE=BF,将△AED,△DCF分别沿DE,DF折起,使A、C两点重合于点A1,则下列结论正确的有()A.A1D⊥EFB.当BE=BF=BC时,三棱锥A1﹣DEF的外接球体积为πC.当BE=BF=BC时,三棱锥A1﹣DEF的体积为D.当BE=BF=BC时,点A1到平面DEF的距离为三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若二项式(1+2x)n(n∈N+)的展开式中所有项的二项式系数和为32,则该二项式展开式中含有x3项的系数为.14.已知抛物线C:y2=4x,点A、B在抛物线上,且分别位于x轴的上、下两侧,若•=5,则直线AB过定点.15.已知三棱锥P﹣ABC中,AP、AB、AC三条棱两两垂直,且长度均为2,以顶点P为球心,4为半径作一个球,则该球面被三棱锥四个表面截得的所有弧长之和为.16.设定义在D上的函数y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为l:y=g(x),当x≠x0时,若<0在D内恒成立,则称P点为函数y=f(x)的“类对称中心点”,则函数h(x)=+lnx的“类对称中心点”的坐标为.四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在①a sin C=c sin(A+),②b=a cos C+c sin A,③a cos B+b cos A=2c cos A.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.问题:在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC外接圆面积为π,sin B =2sin C,且_____,求△ABC的面积.18.已知数列{a n}满足a1+2a2+3a3+…+na n=(n﹣1)2n+1+2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{}的前n项和为T n,证明:T n<.19.2021年春晚首次采用“云”传播,“云”互动形式,实现隔空连线心意相通,全球华人心连心“云团圆”,共享新春氛围,“云课堂”亦是一种真正完全突破时空限制的全方位互动性学习模式,某市随机抽取200人对“云课堂”倡议的了解情况进行了问卷调查,记Y表示了解,N表示不了解,统计结果如表所示:(表一)了解情况Y N人数14060(表二)男女合计Y80N40合计(1)请根据所提供的数据,完成上面的2×2列联表(表二),并判断是否有99%的把握认为对“云课堂”倡议的了解情况与性别有关系;(2)用样本估计总体,将频率视为概率,在男性市民和女性市民中各随机抽取4人,记“4名男性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为P1,“4名女性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为P2,试求出P1与P2,并比较P1与P2的大小.附:临界值参考表的参考公式P(K2≥k0)0.100.050.0250.0100.0050.001 k0 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828(K2=,其中n=a+b+c+d)20.如图,四边形ABCD为梯形,AD∥BC,BM⊥AD于M,CN⊥AD于N,∠A=45°,AD=4BC=4,AB=,现沿CN将△CDN折起使△ADN为正三角形,且平面ADN⊥平面ABCN,过BM的平面与线段DN、DC分别交于E、F.(1)求证:EF⊥DA;(2)在棱DN上(不含端点)是否存在点E,使得直线DB与平面BMEF所成角的正弦值为,若存在,请确定E点的位置;若不存在,说明理由.21.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,椭圆上的点到焦点F1的距离的最小值为﹣1,以椭圆E的短轴为直径的圆过点(2,0).(1)求椭圆E的标准方程;(2)若过F2的直线交椭圆E于A、B两点,过F1的直线交椭圆E于C,D两点,且AB ⊥CD,求四边形ACBD面积的取值范围.22.已知函数f(x)=xe3x﹣(a+1)lnx+﹣1,g(x)=﹣alnx+(a+2)x+.定义新函数d(f,g)=|f(x)﹣g(x)|min.(1)当a≤﹣2时,讨论函数g(x)的单调性;(2)若新函数d(f,g)的值域为[0,+∞),求a的取值范围.参考答案一、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A={x|y=},B={x|lg(x﹣2)≤1},则A∩B=()A.(2,3]B.[﹣4,4]C.[2,4)D.(2,4]解:∵A={x|16﹣x2≥0}={x|﹣4≤x≤4},B={x|0<x﹣2≤10}={x|2<x≤12},∴A∩B=(2,4].故选:D.2.复数z=的共轭复数的虚部为()A.﹣B.C.D.解:z====,∴=,∴复数z=的共轭复数的虚部为,故选:D.3.已知a,b∈R,则a<b是a2(e a﹣e b)<0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解:由a<b,当a=0时,不能够推出a2(e a﹣e b)<0,故a<b是a2(e a﹣e b)<0的不充分条件,由a2(e a﹣e b)<0⇒e a﹣e b<0⇒e a<e b⇒a<b,故a<b是a2(e a﹣e b)<0的必要条件,综上所述:a<b是a2(e a﹣e b)<0的必要不充分条件.故选:B.4.《史记》卷六十五《孙子吴起列传第五》中有这样一道题:齐王与田忌赛马,田忌的上等马劣于齐王的上等马,优于齐王的中等马,田忌的中等马劣于齐王的中等马,优于齐王的下等马,田忌的下等马劣于齐王的下等马,现两人进行赛马比赛,比赛规则为:每匹马只能用一次,每场比赛双方各出一匹马,共比赛三场.每场比赛中胜者得1分,否则得0分.若每场比赛之前彼此都不知道对方所用之马,则比赛结束时,田忌得2分的概率()A.B.C.D.解:每匹马只能用一次,每场比赛双方各出一匹马,共比赛三场.每场比赛中胜者得1分,否则得0分.设田忌的上等马、中等马、下等马分别为A,B,C,齐王的上等马、中等马、下等马分别为a,b,c,所有的基本事件有6种,分别为:(Aa,Bb,Cc),(Aa,Bc,Cb),(Ab,Ba,Cb),(Ab,Bc,Cb),(Ac,Bb,ca),(Ac,Ba,Cb),比赛结束时,田忌得2分的基本事件为:(Ab,Bc,Ca),只有1种,∴比赛结束时,田忌得2分的概率P=.故选:C.5.已知sinα=sin(α+)+,则cos(α+)的值为()A.B.C.D.解:∵sinα=sin(α+)+,∴sinα=sinα+cosα+,∴sinα﹣cosα=,即﹣cos(α+)=,∴cos(α+)=﹣.故选:B.6.已知向量,满足||=4,||=5,•=4,则cos<,>=()A.B.C.D.解:向量,满足||=4,||=5,•=4,可得===7,==16+4=20,cos<,>===.故选:A.7.设函数f(x)=xe x﹣a(x﹣1),其中a<1,若存在唯一整数x0,使得f(x0)<a,则a 的取值范围是()A.[﹣,1)B.[﹣,)C.[,)D.[,1)解:函数f(x)=xe x﹣a(x﹣1),其中a<1,设g(x)=xe x,y=ax,∵存在唯一的整数x0,使得f(x0)<a,∴存在唯一的整数x0,使得g(x0)在直线y=ax的下方,∵g′(x)=(x+1)e x,∴当x<﹣1时,g′(x)<0,当x>﹣1时,g′(x)>0,∴g(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在(﹣1,+∞)上单调递增,∴当x=﹣1时,[g(x)]min=g(﹣1)=﹣.当x=0时,g(0)=0,当x=﹣2时,g(﹣2)=﹣,直线y=ax恒过(0,0),斜率为a,故﹣a>g(﹣1)=﹣,且g(﹣2)=﹣≥﹣2a,解得≤a<,∴a的取值范围是[,).故选:C.8.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{x n}满足x n+1=x n﹣,则称数列{x n}为牛顿数列.如果函数f(x)=x2﹣x﹣2,数列{x n}为牛顿数列,设a n=ln且a1=1,x n>2,数列{a n}的前n项和为S n,则S2021=()A.22021﹣1B.22021﹣2C.()2021﹣D.()2021﹣2解:∵f(x)=x2﹣x﹣2,∴f′(x)=2x﹣1,又∵x n+1=x n﹣=x n﹣,∴x n+1+1=x n﹣+1=,x n+1﹣2=x n﹣2﹣=,∴==()2,∵a n=ln且a1=1,x n>2,∴a n+1=ln=ln()2=2ln=2a n,∴数列{a n}是首项为1,公比为2的等比数列,∴S2021==22021﹣1,故选:A.二、多选题(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3分)9.2020年是全面实现小康社会目标的一年,也是全面打赢脱贫攻坚战的一年,某研究性学习小组调查了某脱贫县的甲、乙两个家庭,对他们过去6年(2014年到2019年)的家庭收入情况分别进行统计,得到这两个家庭的年人均纯收入(单位:百元/人)茎叶图.对甲、乙两个家庭的年人均纯收入(以下分别简称“甲”“乙”)情况的判断,正确的是()A.过去的6年,“甲”的极差小于“乙”的极差B.过去的6年,“甲”的平均值小于“乙”的平均值C.过去的6年,“甲”的中位数小于“乙”的中位数D.过去的6年,“甲”的平均增长率小于“乙”的平均增长率解:对于A,甲的极差为42﹣36=6,乙的极差为41﹣34=7,所以“甲”的极差小于“乙”的极差,A正确;对于B,甲的平均数是×(36+37+37+38+40+42)=,乙的平均数为×(34+36+38+39+40+41)=,所以“甲”的平均值大于“乙”的平均值,B错误;对于C,甲的中位数是×(37+38)=37.5,乙的中位数是×(38+39)=38.5,所以,“甲”的中位数小于“乙”的中位数,C正确;对于D,过去6年甲的平均增长率为:﹣1;乙的平均增长率为:﹣1,且<,所以“甲”的平均增长率小于“乙”的平均增长率,D正确.故选:ACD.10.已知函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,将函数f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列关于函数g(x)的说法正确的是()A.g(x)的最小正周期为B.g(x)在区间[,]上单调递增C.g(x)的图象关于直线x=对称D.g(x)的图象关于点(,0)成中心对称解:根据函数的图象:周期,解得T=π,故ω=2.进一步求得A=2.当x=时,f()=2sin(+φ)=﹣1,由于|φ|<π,所以φ=.所以f(x)=2sin(2x+),函数f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)=2sin(3x+)的图象,故对于A:函数的最小正周期为T=,故A正确;对于B:由于x∈[,],所以,故函数g(x)在区间[,]上单调递减,故B错误;对于C:当x=时,g()=2sin()=﹣2,故函数g(x)的图象关于直线x=对称,故C正确;对于D:当x=时,g()=2,故D错误.故选:AC.11.已知双曲线C:=1(a>0,b>0),A、B分别为双曲线的左,右顶点,F1、F2为左、右焦点,|F1F2|=2c,且a,b,c成等比数列,点P是双曲线C的右支上异于点B的任意一点,记PA,PB的斜率分别为k1,k2,则下列说法正确的是()A.当PF2⊥x轴时,∠PF1F2=30°B.双曲线的离心率e=C.k1k2为定值D.若I为△PF1F2的内心,满足S=S+xS(x∈R),则x=解:因为a,b,c成等比数列,所以b2=ac,A中,PF2⊥x轴时,P的坐标为:(c,)即P(c,c),所以tan∠PF1F2===,所以∠PF1F2≠30°,所以A不正确;B中,因为b2=ac,所以可得c2﹣a2=ac,可得e2﹣e﹣1=0,又e>1,解得:e=,所以B正确;C,设P(x0,y0),则﹣=1,所以y02=b2•,由题意可得A(﹣a,0),B(a,0),所以k1k2===,由b2=ac,可得k1k2==,所以C正确;D中因为S=S+xS,所以|PF1|•r=|PF2|•r+x•|F1F2|•r,可得x====,所以D正确;故选:BCD.12.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E、F分别在边AB、BC上(不含端点)且BE=BF,将△AED,△DCF分别沿DE,DF折起,使A、C两点重合于点A1,则下列结论正确的有()A.A1D⊥EFB.当BE=BF=BC时,三棱锥A1﹣DEF的外接球体积为πC.当BE=BF=BC时,三棱锥A1﹣DEF的体积为D.当BE=BF=BC时,点A1到平面DEF的距离为解:取EF的中点O,连接OA1,OD,由题意可得DE=DF,A1E=A1F,所以OD⊥EF,A1O⊥EF,DO∩A1O=O,所以EF⊥平面A1OD,所以EF⊥A1D,故A正确;当BE=BE=BC=2时,A1E=A1F=2,EF=2,可得A1E⊥A1F,又A1E⊥A1D,A1F⊥A1D,可把三棱锥A1﹣EDF放到以A1D,A1E,A1F为相邻棱的长方体中,可得长方体的对角线长为=2,故外接球的半径为,体积为π×()3=8π,故B错误;当BE=BF=BC=1时,EF=,cos∠EA1F==,所以sin∠EA1F==,S=A1E•A1F•sin∠EA1F=×3×3×=,V=V=S•A1D=××4=,故C正确;当BE=BF=1时,设A1到面DEF的距离为h,则V=S△DEF h=×(4×4﹣2××4×3﹣×1×1)h=×h=,解得h=,故D正确.故选:ACD.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若二项式(1+2x)n(n∈N+)的展开式中所有项的二项式系数和为32,则该二项式展开式中含有x3项的系数为80.解:∵(1+2x)n(n∈N+)的展开式中所有项的二项式系数和为32,∴2n=32,解得n=5,∴该二项式展开式中含有x3项的系数为•23=80,故答案为:80.14.已知抛物线C:y2=4x,点A、B在抛物线上,且分别位于x轴的上、下两侧,若•=5,则直线AB过定点(5,0).解:设直线AB的方程为x=my+b,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理可得:y2﹣4my﹣4b=0,所以y1y2=﹣4b,x1x2==b2,因为•=5⇒x1x2+y1y2=6,所以b2﹣4b=5,可得b=5或b=0,因为点A、B在抛物线上,且分别位于x轴的上、下两侧,直线AB不过原点,所以b=5,所以直线恒过点(5,0),故答案为:(5,0).15.已知三棱锥P﹣ABC中,AP、AB、AC三条棱两两垂直,且长度均为2,以顶点P 为球心,4为半径作一个球,则该球面被三棱锥四个表面截得的所有弧长之和为3π.解:如图,AP=,PN=4,则AN=2,∠APN=,∴∠NPM=,∴,同理,,,故球面与三棱锥的表面相交所得到的四段弧长之和等于,故答案为:3π.16.设定义在D上的函数y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为l:y=g(x),当x≠x0时,若<0在D内恒成立,则称P点为函数y=f(x)的“类对称中心点”,则函数h(x)=+lnx的“类对称中心点”的坐标为(,1).解:h′(x)=+,h(x0)=+lnx0,(x0>0),即函数h(x)的定义域为D=(0,+∞),所以函数h(x)在点P(x0,h(x0))处的切线方程为:y﹣(+lnx0)=(+)(x﹣x0),则g(x)=(+)(x﹣x0)++lnx0,设F(x)=h(x)﹣g(x)=+lnx﹣[(+)(x﹣x0)++lnx0],则F(x0)=0,所以F′(x)=h′(x)﹣g′(x)=+﹣(+)=+﹣=+=(﹣),当x0<,即0<x0<时,F(x)在(x0,)上单调递减,所以F(x)<F(x0)=0,所以<0,>0,当x0>,即x0>时,F(x)在(,x0)上单调递增,所以F(x)>F(x0)=0,所以<0,>0,所以y=F(x)在(0,)∪(,+∞)上不存在“类对称点”,若x0=,即x=时,F′(x)>0,F(x)单调递增,当x>x0时,F(x)>F(x0)=0,当x<x0时,F(x)<F(x0)=0,所以>0,<0,综上,可得y=h(x)存在“类对称点”,是一个“类对称点”的横坐标,又h()=+ln=1,故答案为:(,1).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.在①a sin C=c sin(A+),②b=a cos C+c sin A,③a cos B+b cos A=2c cos A.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.问题:在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC外接圆面积为π,sin B =2sin C,且_____,求△ABC的面积.解:若选①a sin C=c sin(A+),由正弦定理得sin AinC=sin C sin(A+),因为sin C>0,所以sin A=sin(A+)=sin A+cos A,故tan A=,由A为三角形内角得A=,由题意得△ABC外接圆半径r=,由正弦定理得2r==,所以a=2,又sin B=2sin C,所以b=2c,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bc cos A得4=4c2+c2﹣2c2,解得c=,b=,所以S△ABC===;若选②b=a cos C+c sin A,由正弦定理sin B=sin(A+C)=sin A cos C+sin C sin A,整理得cos A sin C=sin C sin A,因为sin C>0,故tan A=,由A为三角形内角得A=,由题意得△ABC外接圆半径r=,由正弦定理得2r==,所以a=2,又sin B=2sin C,所以b=2c,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bc cos A得4=4c2+c2﹣2c2,解得c=,b=,所以S△ABC===;若选③a cos B+b cos A=2c cos A,由正弦定理得sin A cos B+sin B cos A=2sin C cos A,即sin(A+B)=2sin C cos A=sin C,因为siinC>0,所以cos A=,故A=,由题意得△ABC外接圆半径r=,由正弦定理得2r==,所以a=2,又sin B=2sin C,所以b=2c,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bc cos A得4=4c2+c2﹣2c2,解得c=,b=,所以S△ABC===.18.已知数列{a n}满足a1+2a2+3a3+…+na n=(n﹣1)2n+1+2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{}的前n项和为T n,证明:T n<.【解答】(1)解:由a1+2a2+3a3+…+na n=(n﹣1)2n+1+2可得:a1+2a2+3a3+…+(n﹣1)a n﹣1=(n﹣2)2n+2(n≥2),两式相减得:na n=(n﹣1)2n+1﹣(n﹣2)2n=n×2n,即a n=2n,n≥2,又当n=1时,有a1=2也适合上式,∴a n=2n;(2)证明:由(1)可得:==(﹣),∴T n=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣+﹣)=(1+﹣﹣)<(1+)=.19.2021年春晚首次采用“云”传播,“云”互动形式,实现隔空连线心意相通,全球华人心连心“云团圆”,共享新春氛围,“云课堂”亦是一种真正完全突破时空限制的全方位互动性学习模式,某市随机抽取200人对“云课堂”倡议的了解情况进行了问卷调查,记Y表示了解,N表示不了解,统计结果如表所示:(表一)了解情况Y N人数14060(表二)男女合计Y80N40合计(1)请根据所提供的数据,完成上面的2×2列联表(表二),并判断是否有99%的把握认为对“云课堂”倡议的了解情况与性别有关系;(2)用样本估计总体,将频率视为概率,在男性市民和女性市民中各随机抽取4人,记“4名男性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为P1,“4名女性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为P2,试求出P1与P2,并比较P1与P2的大小.附:临界值参考表的参考公式P(K2≥k0)0.100.050.0250.0100.0050.001 k0 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828(K2=,其中n=a+b+c+d)解:(1)根据题意填写列联表,如下:男女合计Y8060140N204060合计100100200根据表中数据,计算K2==≈9.524>6.635,对照临界值表知,有99%的把握认为对“云课堂”倡议的了解情况与性别有关系;(2)用样本估计总体,将频率视为概率,根据列联表得出男性了解“云课堂”倡议的概率为=,女性了解“云课堂”倡议的概率为=,所以计算概率P1=••=,概率P2=••=,所以P1>P2.20.如图,四边形ABCD为梯形,AD∥BC,BM⊥AD于M,CN⊥AD于N,∠A=45°,AD=4BC=4,AB=,现沿CN将△CDN折起使△ADN为正三角形,且平面ADN⊥平面ABCN,过BM的平面与线段DN、DC分别交于E、F.(1)求证:EF⊥DA;(2)在棱DN上(不含端点)是否存在点E,使得直线DB与平面BMEF所成角的正弦值为,若存在,请确定E点的位置;若不存在,说明理由.【解答】(1)证明:∵BM⊥AD,CN⊥AD,∴BM∥CN,在四棱锥D﹣ABCN中,CN⊂平面CDN,BM⊄平面CDN,∴BM∥平面CDN,又平面BMEF∩平面CDN=EF,∴BM∥EF,∵平面ADN⊥平面ABCN且交于AN,BM⊥AN,∴BM⊥平面ADN,即EF⊥平面ADN,又DA⊂平面ADN,∴EF⊥DA;(2)解:存在,E为棱DN上靠近N点的四等分点.∵DA=DN,AM=MN=1,连接DM,∴DM⊥AN,又平面ADN⊥平面ABCN,且平面ADN∩平面ABCN=AN,∴DM⊥平面ABCN.如图,以M为坐标原点,分别以MA,MB,MD所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则D(0,0,),B(0,1,0),M(0,0,0),N(﹣1,0,0),,,,设,(0<λ<1),则E(λ﹣1,0,),=(λ﹣1,0,),设平面BMEF的一个法向量为,则,不妨令x=,则z=1﹣λ,,设直线DB与平面BMEF所成角为α,则有sinα=|cos<>|==,解得或(舍).∴,即在棱DN上存在点E,使得直线DB与平面BMEF所成角的正弦值为,E为棱DN上靠近N点的四等分点.21.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,椭圆上的点到焦点F1的距离的最小值为﹣1,以椭圆E的短轴为直径的圆过点(2,0).(1)求椭圆E的标准方程;(2)若过F2的直线交椭圆E于A、B两点,过F1的直线交椭圆E于C,D两点,且AB ⊥CD,求四边形ACBD面积的取值范围.解:(1)由题意可知,b=2,a﹣c=﹣1,又a2=b2+c2,解得a=,c=1,所以椭圆的标准方程为:;(2)设四边形ACBD的面积为S,则S=,①当AB⊥x轴时,|AB|=,|CD|=2a,所以S=,②当CD⊥x轴时,|CD|=,|AB|=2a,所以S=,③当AB与CD都不与x轴垂直时,直线AB的斜率存在且不为0,设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线AB的斜率为k,则直线CD的斜率为﹣,则设直线AB的方程为:y=k(x﹣1),联立方程,消去y整理可得:(4+5k2)x2﹣10k2x+5k2﹣20=0,所以x,所以|AB|==(*),过F2做直线CD的平行线和椭圆E交于点C1,D1,由对称性知|C1D1|=|CD|,在(*)中的k换成﹣,得|C1D1|==,所以|CD|=,所以S=|B||CD|=••=,令t=1+k2,则t>1,所以S===,令u=,则u∈(0,1),所以S==,因为﹣(u﹣)2+∈(20,],所以S∈[,8)所以四边形ACBD面积的取值范围[,8).22.已知函数f(x)=xe3x﹣(a+1)lnx+﹣1,g(x)=﹣alnx+(a+2)x+.定义新函数d(f,g)=|f(x)﹣g(x)|min.(1)当a≤﹣2时,讨论函数g(x)的单调性;(2)若新函数d(f,g)的值域为[0,+∞),求a的取值范围.解:(1)函数g(x)=﹣alnx+(a+2)x+,则g′(x)=﹣+(a+2)x﹣=(x>0),①当a+2=0,即a=﹣2时,,令g'(x)>0,解得x>1,令g'(x)<0,解得0<x<1,所以g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增;②当a<﹣2时,,(i)当,即﹣4<a<﹣2时,令g'(x)>0,解得,令g'(x)<0,解得0<x<1或x>,故g(x)在(0,1)和(,+∞)上单调递减,在(1,)上单调递增;(ii)当=1,即a=﹣4时,,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减;(iii)当a<﹣4时,令g'(x)>0,解得<x<1,令g'(x)<0,解得0<x<或x>1,所以g(x)在(0,)和(1,+∞)上单调递减,在(,1)上单调递增.综上所述,当a=﹣2时,g(x)在(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增;当﹣4<a<﹣2时,g(x)在(0,1)和(,+∞)上单调递减,在(1,)上单调递增;当a=﹣4时,以g(x)在(0,+∞)上单调递减;当a<﹣4时,g(x)在(0,)和(1,+∞)上单调递减,在(,1)上单调递增.(2)因为|f(x)﹣g(x)|min∈[0,+∞),所以f(x)﹣g(x)=0有解,即a+2=在(0,+∞)上有解,令h(x)=,则,令μ(x)=3x2e3x+lnx,则,故μ(x)在(0,+∞)上单调递增,又,故存在x0,使,当x∈(0,x0)时,μ(x)<0,即h'(x)<0,则h(x)单调递减,当x∈(x0,+∞)时,μ(x)>0,即h'(x)>0,则h(x)单调递增,故h(x)的最小值为h(x0)=且x→+∞,h(x)→+∞,由,可得,即,令V(x)=xlnx(x>1),V'(x)=2+lnx>0,所以V(x)在(1,+∞)上单调递增,又,即3x0=﹣lnx0,所以,故h(x)的最小值为,故a+2≥3,所以a≥1.。

2021新高考新题型——数学多选题专项练习(4)(含答案解析)

2021新高考新题型——数学多选题专项练习(4)(含答案解析)

2021新高考新题型——数学多选题专项练习(4)一、多选题1. 我们将横、纵坐标均为整数的点称为整点,则直线:(l y kx b =+ ) A .存在k ,b R ∈使得直线l 上无整点B .存在k ,b R ∈使得直线l 上恰有一个整点C .存在k ,b R ∈使得直线l 上恰有两个整点D .存在k ,b R ∈使得直线l 上有无数个整点2. 已知实数a ,b 满足0a >,0b >,1a ≠,1b ≠,且lgb x a =,lga y b =,lga z a =,lgb w b =,则( )A .存在实数a ,b ,使得x y z w >>>B .存在a b ≠,使得x y z w ===C .任意符合条件的实数a ,b 都有x y =D .x ,y ,z ,w 中至少有两个大于13. 已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不大于x 的最大整数,下列关于函数()f x 的性质,描述正确的是( ) A .()f x 是增函数 B .()f x 是周期函数 C .()f x 的值域为[0,1)D .()f x 是偶函数 4. 正方体截面的形状有可能为( ) A .正三角形B .正方形C .正五边形D .正六边形5. 已知集合{|32A x x a b ==+,a ,}b Z ∈,{|23B x x a b ==-,a ,}b Z ∈,则( ) A .A B ⊆B .B A ⊆C .A B =D .AB =∅6. 设全集{0U =,1,2,3,4},集合{0A =,1,4},{0B =,1,3},则( ) A .{0A B =,1} B .{4}UB =C .{0AB =,1,3,4}D .集合A 的真子集个数为87. 定义“正对数”: 0011x ln x lnx x +<<⎧=⎨⎩若0a >,0b >,则下列结论中正确的是( )A .()b ln a bln a ++=B .()ln ab ln a ln b +++=+C .()aln ln a ln b b+++-D .()ln a b ln a ln b +++++E .()2ln a b ln a ln b ln ++++++8. 如图,PA 垂直于以AB 为直径的圆所在的平面,点C 是圆周上异于A ,B 的任一点,则下列结论中正确的是( )A .PB AC ⊥ B .PC BC ⊥C .AC ⊥平面PBCD .平面PAB ⊥平面PBCE .平面PAC ⊥平面PBC 9. 下面说法中错误的是( )A .经过定点0(P x ,0)y 的直线都可以用方程00()y y k x x -=-表示B .经过定点0(P x ,0)y 的直线都可以用方程00()x x m y y -=-表示C .经过定点(0,)A b 的直线都可以用方程y kx b =+表示D .不经过原点的直线都可以用方程1x ya b+=表示 E .经过任意两个不同的点11(P x ,1)y ,22(P x ,2)y 的直线都可以用方程121121()()()()y y x x x x y y --=--表示10. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>23,右顶点为A ,以A 为圆心,b为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点,则有( ) A .渐近线方程为3y x = B .渐近线方程为3y x = C .60MAN ∠=︒D .120MAN ∠=︒11. 设有一组圆224:(1)()(*)C x y k k k N -+-=∈,下列四个命题正确的是( )A .存在k ,使圆与x 轴相切B .存在一条直线与所有的圆均相交C .存在一条直线与所有的圆均不相交D .所有的圆均不经过原点12. 一几何体的平面展开图如图所示,其中四边形ABCD 为正方形,E 、F 分别为PB 、PC 的中点,在此几何体中,给出的下面结论中正确的有( )A .直线AE 与直线BF 异面B .直线AE 与直线DF 异面C .直线//EF 平面PADD .直线DF ⊥平面PBC13. 已知函数()2sin(2)13f x x π=-+,则下列说法正确的是( )A .()2()6f x f x π-=-B .()6f x π-的图象关于4x π=对称C .若1202x x π<<<,则12()()f x f x <D .若123,,[,]32x x x ππ∈,则123()()()f x f x f x +>14. 已知函数()2x x e e f x --=,()2x xe e g x -+=,则()f x 、()g x 满足( )A .()()f x f x -=-,()()g x g x -=B .(2)f f -<(3),(2)g g -<(3)C .(2)2()()f x f x g x =D .22[()][()]1f x g x -=15. 现有一段长度为n 的木棍,希望将其锯成尽可能多的小段,要求每一小段的长度都是整数,并且任何一个时刻,当前最长的一段都严格小于当前最短的一段长度的2倍,记对n 符合条件时的最多小段数为()f n ,则( ) A .f (7)3=B .f (7)4=C .(30)6f =D .(30)7f =16. 已知O ,A ,B ,C 为平面上两两不重合的四点,且(0)xOA yOB zOC O xyz ++=≠,则( )A .当且仅当0xyz <时,O 在ABC ∆的外部B .当且仅当::3:4:5x y z =时,4ABC OBC S S ∆∆= C .当且仅当x y z ==时,O 为ABC ∆的重心D .当且仅当0x y z ++=时,A ,B ,C 三点共线 17. 下列说法,正确的有( )A .函数()36f x lnx x =+-的零点只有1个且属于区间(1,2)B .若关于x 的不等式2210ax ax ++>恒成立,则(0,1)a ∈C .函数y x =的图象与函数sin y x =的图象有3个不同的交点D .函数sin cos sin cos ,[0,]4y x x x x x π=++∈的最小值是118. 已知x ,y ,z R ∈,且x y z π++=,则cos cos cos f x y z =++的最值情况为( ) A .最大值为3B .最小值为3-C .最大值为32D .最小值为32-19. 在数列{}n a 中,*n N ∈,若211(n n n na a k k a a +++-=-为常数),则称{}n a 为“等差比数列”,下列对“等差比数列”的判断正确的为( ) A .k 不可能为0B .等差数列一定是“等差比数列”C .等比数列一定是“等差比数列”D .“等差比数列”中可以有无数项为02021新高考新题型——数学多选题专项练习(4)答案解析一、多选题1. 我们将横、纵坐标均为整数的点称为整点,则直线:(l y kx b =+ ) A .存在k ,b R ∈使得直线l 上无整点B .存在k ,b R ∈使得直线l 上恰有一个整点C .存在k ,b R ∈使得直线l 上恰有两个整点D .存在k ,b R ∈使得直线l 上有无数个整点 【解析】解:根据题意,依次分析选项: 对于A ,当1k =,13b =时,直线l 的方程为13y x =+,直线l 上无整点,A 正确;对于B ,当k 0b =时,直线l 的方程为y =,直线l 上恰有一个整点(0,0),B 正确;对于C ,假设直线l 上恰有两个整点为1(m ,1)n 和2(m ,2)n ,则有0k ≠, 此时直线l 存在第三个整点:21(2m m -,212)n n -,C 错误;对于D ,当0k =,1b =时,直线l 的方程为1y =,直线l 上有无数个整点; 则ABD 正确; 故选:ABD .2. 已知实数a ,b 满足0a >,0b >,1a ≠,1b ≠,且lgb x a =,lga y b =,lga z a =,lgb w b =,则( )A .存在实数a ,b ,使得x y z w >>>B .存在a b ≠,使得x y z w ===C .任意符合条件的实数a ,b 都有x y =D .x ,y ,z ,w 中至少有两个大于1【解析】解:设lga p =,lgb q =.则有10p a =,10q b =,则(10)10lgb p q pq x a ===,(10)10q p pq y ==,2(10)10p p p z ==,2(10)10q q q w ==. 所以任意符合条件的a ,b 都有x y =.C 正解,A 错误. 若a b ≠,则p q ≠,则x z ≠,B 错误.因为1a ≠,1b ≠,所以0p ≠,0q ≠,所以20p >,20q >,故1z >,且1w >,D 正确. 故选:CD .3. 已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不大于x 的最大整数,下列关于函数()f x 的性质,描述正确的是( ) A .()f x 是增函数 B .()f x 是周期函数 C .()f x 的值域为[0,1)D .()f x 是偶函数【解析】解:当21x -<-时,[]2x =-,此时()[]2f x x x x =-=+. 当10x -<时,[]1x =-,此时()[]1f x x x x =-=+. 当01x <时,[]0x =,此时()[]f x x x x =-=. 当12x <时,[]1x =,此时()[]1f x x x x =-=-. 当23x <时,[]2x =,此时()[]2f x x x x =-=-. 当34x <时,[]3x =,此时()[]3f x x x x =-=-.⋯由此可得函数[][0y x x =-∈,1),故C 正确; 函数[]y x x =-为非奇非偶函数,故A ,D 错误; 函数[]y x x =-是周期为1的周期函数,故B 正确;函数[]y x x =-在区间[0,1)上为增函数,但整个定义域为不具备单调性,故A 错; 故选:BC .4. 正方体截面的形状有可能为( ) A .正三角形B .正方形C .正五边形D .正六边形【解析】解:画出截面图形如图:可以画出正三角形但不是直角三角形(如图1); 可以画出正方形(如图2)经过正方体的一个顶点去切就可得到五边形.但此时不可能是正五边形(如图3);正方体有六个面,用平面去截正方体时最多与六个面相交得六边形,且可以画出正六边形(如图4); 故选:ABD .5. 已知集合{|32A x x a b ==+,a ,}b Z ∈,{|23B x x a b ==-,a ,}b Z ∈,则( ) A .A B ⊆B .B A ⊆C .A B =D .AB =∅【解析】解:已知集合{|32A x x a b ==+,a ,}b Z ∈,{|23B x x a b ==-,a ,}b Z ∈, 若x 属于B ,则:233*(2)2*(2)x a b a b a =-=-+-; 2a b -、2a -均为整数,x 也属于A ,所以B 是A 的子集;若x 属于A ,则:322*(3)3*x a b a b =+=+-(a ); 3a b +、a 均为整数,x 也属于B ,所以A 是B 的子集;所以:A B =, 故选:ABC .6. 设全集{0U =,1,2,3,4},集合{0A =,1,4},{0B =,1,3},则( ) A .{0A B =,1} B .{4}UB =C .{0AB =,1,3,4}D .集合A 的真子集个数为8【解析】解:全集{0U =,1,2,3,4},集合{0A =,1,4},{0B =,1,3}, {0AB ∴=,1},故A 正确,{2UB =,4},故B 错误, {0AB =,1,3,4},故C 正确,集合A 的真子集个数为3217-=,故D 错误 故选:AC .7. 定义“正对数”: 0011x ln x lnx x +<<⎧=⎨⎩若0a >,0b >,则下列结论中正确的是( )A .()b ln a bln a ++=B .()ln ab ln a ln b +++=+C .()aln ln a ln b b+++-D .()ln a b ln a ln b +++++E .()2ln a b ln a ln b ln ++++++【解析】解:对于A ,由定义,当1a 时,1b a ,故()()b b ln a ln a blna +==,又bln a blna +=, 故有()b ln a bln a ++=;当01a <<时,1b a <,故()0b ln a +=,又1a <时0bln a +=,所以此时亦有()b ln a bln a ++=. 由上判断知A 正确;对于B ,此命题不成立,可令2a =,13b =,则23ab =,由定义()0ln ab +=,2ln a ln b ln +++=, 所以()ln ab ln a ln b +++≠+;由此知B 错误; 对于C ,当0a b >时,1a b ,此时()aln ln b+= ()0a b ,当1a b 时,()aln a ln b lna lnb ln b++-=-=,此时命题成立;当1a b >>时,ln a ln b lna ++-=,此时aa b>,故命题成立; 同理可验证当10a b >>时,()aln ln a ln b b++-+成立;当1ab<时,同理可验证是正确的,故C 正确; 对于D ,若01a b <+<,0b >时,左0=,右端0,显然成立; 若1a b +>,则()22a bln a b ln a ln b ln ln ln a ln b ++++++++++⇔+,成立,故D 错误,E 正确.故选:ACE .8. 如图,PA 垂直于以AB 为直径的圆所在的平面,点C 是圆周上异于A ,B 的任一点,则下列结论中正确的是( )A .PB AC ⊥ B .PC BC ⊥C .AC ⊥平面PBCD .平面PAB ⊥平面PBCE .平面PAC ⊥平面PBC【解析】解:由题意,BC AC ⊥,若PB AC ⊥,则AC ⊥平面PBC ,可得AC PC ⊥,与AC PA ⊥矛盾,故A 、C 错误;BC AC ⊥,又PA ⊥底面ABC ,PA BC ∴⊥,则BC ⊥平面PAC ,则BC PC ⊥,故B 、E 正确;平面PAC ⊥平面PBC ,若平面PAB ⊥平面PBC ,而平面PAB ⋂平面PAC PA =,则PA ⊥平面PBC ,可得PA PC ⊥,与AC PA ⊥矛盾,故D 错误. 故选:BE .9. 下面说法中错误的是( )A .经过定点0(P x ,0)y 的直线都可以用方程00()y y k x x -=-表示B .经过定点0(P x ,0)y 的直线都可以用方程00()x x m y y -=-表示C .经过定点(0,)A b 的直线都可以用方程y kx b =+表示D .不经过原点的直线都可以用方程1x ya b+=表示 E .经过任意两个不同的点11(P x ,1)y ,22(P x ,2)y 的直线都可以用方程121121()()()()y y x x x x y y --=--表示【解析】解:当直线的斜率不存在时,经过定点0(P x ,0)y 的直线方程为0x x =,不能写成00()y y k x x -=-的形式,故A 错误.当直线的斜率等于零时,经过定点0(P x ,0)y 的直线方程为0y y =,不能写成00()x x m y y -=- 的形式,故B 错误.当直线的斜率不存在时,经过定点(0,)A b 的直线都方程为0x =,不能用方程y kx b =+表示,故C 错误.不经过原点的直线,当斜率不存在时,方程为(0)x a a =≠的形式,故D 错误.经过任意两个不同的点11(P x ,1)y ,22(P x ,2)y 的直线,当斜率等于零时,12y y =,12x x ≠,方程为1y y =,能用方程121121()()()()y y x x x x y y --=--表示;当直线的斜率不存在时,12y y ≠,12x x =,方程为1x x =,能用方程121121()()()()y y x x x x y y --=--表示,故E 正确,故选:ABCD .10. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,右顶点为A ,以A 为圆心,b为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点,则有( ) A.渐近线方程为y = B.渐近线方程为y x = C .60MAN ∠=︒ D .120MAN ∠=︒【解析】解:由题意可得c e a =2c t =,a ,0t >,则b t =,A ,0), 圆A的圆心为,0),半径r 为t ,双曲线的渐近线方程为by x a=±,即y =,圆心A到渐近线的距离为3|3t d ==, 弦长||MN t b ===,可得三角形MNA 为等边三角形, 即有60MAN ∠=︒. 故选:BC .11. 设有一组圆224:(1)()(*)C x y k k k N -+-=∈,下列四个命题正确的是( ) A .存在k ,使圆与x 轴相切 B .存在一条直线与所有的圆均相交 C .存在一条直线与所有的圆均不相交 D .所有的圆均不经过原点【解析】解:对于A :存在k ,使圆与x 轴相切2*()k k k N ⇔=∈有正整数解0k ⇔=或1k =,故A 正确;对于B :因为圆心(1,)k 恒在直线1x =上,故B 正确;对于C :当k 取无穷大的正数时,半径2k 也无穷大,因此所有直线与圆都相交,故C 不正确;对于D :将(0,0)代入得241k k +=,即221(1)k k =-,因为右边是两个相邻整数相乘为偶数,而左边为奇数,故方程恒不成立,故D 正确. 故选:ABD .12. 一几何体的平面展开图如图所示,其中四边形ABCD 为正方形,E 、F 分别为PB 、PC 的中点,在此几何体中,给出的下面结论中正确的有( )A .直线AE 与直线BF 异面B .直线AE 与直线DF 异面C .直线//EF 平面PADD .直线DF ⊥平面PBC【解析】解:如图,把几何体恢复原状,显然AE ,BF 异面,可知A 正确; //EF BC ,//BC AD , //EF AD ∴,//EF ∴平面PAD ,可知C 正确;易知AEFD 为等腰梯形,可知B ,D 错误. 故选:AC .13. 已知函数()2sin(2)13f x x π=-+,则下列说法正确的是( )A .()2()6f x f x π-=-B .()6f x π-的图象关于4x π=对称C .若1202x x π<<<,则12()()f x f x <D .若123,,[,]32x x x ππ∈,则123()()()f x f x f x +>【解析】解:()2sin(2)13f x x π=-+,对:()2sin[2()]12sin 212()663A f x x x f x πππ∴-=--+=-+≠-,故A 错误;对B :当4x π=时,()2sin 1162f x ππ-=-+=-,故()6f x π-关于4x π=对称,故B 正确; 对:()C f x 在(0,)2π上不单调,∴1202x x π<<<,不一定12()()f x f x <,故C 错误;对:()D f x 在5(,)312ππ上单调递增,在5(,)122ππ上单调递减,∴当123,,[,]32x x x ππ∈,由()f x 的图象知123()()()f x f x f x +>,故D 正确. 故选:BD .14. 已知函数()2x x e e f x --=,()2x xe e g x -+=,则()f x 、()g x 满足( )A .()()f x f x -=-,()()g x g x -=B .(2)f f -<(3),(2)g g -<(3)C .(2)2()()f x f x g x =D .22[()][()]1f x g x -=【解析】解:()()22x x x x e e e e f x f x -----==-=-,()()2x xe e g x g x -+-==.故A 正确,()f x 为增函数,则(2)f f -<(3),成立,22(2)2e e g -+-=,g (3)33(2)2e e g -+=>-,故B 正确,222()()222(2)222x x x x x xe e e e e ef xg x f x ----+-=⨯=⨯=,故C 正确,22[()][()][()()]f x g x f x g x -=+.[()()]()1x x f x g x e e --=-=-,故D 错误, 故选:ABC .15. 现有一段长度为n 的木棍,希望将其锯成尽可能多的小段,要求每一小段的长度都是整数,并且任何一个时刻,当前最长的一段都严格小于当前最短的一段长度的2倍,记对n 符合条件时的最多小段数为()f n ,则( ) A .f (7)3=B .f (7)4=C .(30)6f =D .(30)7f =【解析】解:当7n =时,最多可锯成3段:734322=+=++,f ∴(7)3=,故A 正确,B 不正确;当30n =时,最多能锯6段,具体如下:301218121086610866558665544=+=++=+++=++++=+++++.下证大于6段是不可能成立的:若可锯成7段,设为1x ,2x ,⋯,7x (其中127)x x x ⋯,显然14x >,若14x ,则74x ,而4673130⨯+=>,矛盾,因此15x =或16x =, 当16x =时,只能是6444444++++++,退一步必出现6410+=,或448+=, 8与4共同出现在等式中,由题意知这是不可能的,矛盾同理,当15x =时,∴情况为5544444++++++,或5554443++++++,或5555433++++++,针对以上情形采取还原的方法都可得出矛盾,综上,30n =时最多能锯成6段,即(30)6f =,故C 正确,D 不正确. 故选:AC .16. 已知O ,A ,B ,C 为平面上两两不重合的四点,且(0)xOA yOB zOC O xyz ++=≠,则( )A .当且仅当0xyz <时,O 在ABC ∆的外部B .当且仅当::3:4:5x y z =时,4ABC OBC S S ∆∆= C .当且仅当x y z ==时,O 为ABC ∆的重心D .当且仅当0x y z ++=时,A ,B ,C 三点共线【解析】解:对于A ,如图1,若x ,y ,z 只有一个为负时,不妨设0y <,0x >,0z >, 则有xOA yOC +与OB 同向.则O 在ABC ∆的外部, 若x ,y ,z 均为负时,不妨取1x y z ===-,可得0OA OB OC ++=,显然O 为ABC ∆的重心,则O 在ABC ∆的内部, 综上,A 错.对于B .::3:4:5x y z =时,不妨取3x =,4y =,5z =.分别作3OD OA =,4OE OB =,5OF OC =.则点O 为DEF ∆的重心.11112020360OBC OEF DEF DEF S S S S ∆∆∆∆==⨯=, 111545OAC ODF DEF S S S ∆∆∆==, 111236OAB ODE DEF S S S ∆∆∆==, 1111()60453615ABC DEF DEF S S S ∆∆∆∴=++= 113204155OEF OBC OBC S S S ∆∆∆=⨯=⨯=,正确. 对于C .当且仅当x y z ==时,且(0)xOA yOB zOC O xyz ++=≠,⇔0OA OB OC ++=O ⇔为ABC ∆的重心,正确.对于D .0x y z ++=时,且(0)xOA yOB zOC O xyz ++=≠,()0xOA yOB x y OC ⇔+-+=,化为:xCA yBC =,可得A ,B ,C 三点共线. 综上可得:BCD 都正确. 故选:BCD .17. 下列说法,正确的有( )A .函数()36f x lnx x =+-的零点只有1个且属于区间(1,2)B .若关于x 的不等式2210ax ax ++>恒成立,则(0,1)a ∈C .函数y x =的图象与函数sin y x =的图象有3个不同的交点D .函数sin cos sin cos ,[0,]4y x x x x x π=++∈的最小值是1【解析】解:①对于选项A ,由函数()36f x lnx x =+-在(0,)+∞为增函数,又f (1)f (2)0<,即函数()36f x lnx x =+-的零点只有1个且属于区间(1,2),即A 正确,②对于选项B ,关于x 的不等式2210ax ax ++>恒成立,则10a ︒=时,满足题意,202440a a a >⎧︒⎨-<⎩,解得:01a <<,综上可得:[0a ∈,1),即B 错误,③对于选项C ,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x '=-,即()y g x =在R 上为增函数,又(0)0g =,即()g x 只有一个零点,即函数y x =的图象与函数sin y x =的图象有1个不同的交点,即C 错误,④对于选项D ,设sin cos )4t x x x π=+=+,因为[0x ∈,]4π,所以[1t ∈,所以211()22h t t t =+-,[1t ∈,,所以()min h t h =(1)1=,即D 正确,综合①②③④得: 正确的有A ,D , 故选:AD .18. 已知x ,y ,z R ∈,且x y z π++=,则cos cos cos f x y z =++的最值情况为( ) A .最大值为3B .最小值为3-C .最大值为32D .最小值为32-【解析】解:x ,y ,z R ∈,且x y z π++=,可得x y π==,z π=-时,oosx ,cos y ,cos z 取得最小值1-,即f 取得最小值3-; 当cos x ,cos y ,cos 0z >,可得f 取得最大值, 由cos y x =,02x π<,sin y x '=-,cos 0y x ''=-<,即有函数cos y x =在[0,)2π为凸函数,由()y f x =为区间I 上的凸函数,可得 1212()()()()n nf x f x f x x x x f n n++⋯+++⋯+,可得3cos cos cos 3cos 3cos 332x y z f x y z π++=++==, 即有f 的最大值为32. 故选:BC .19. 在数列{}n a 中,*n N ∈,若211(n n n na a k k a a +++-=-为常数),则称{}n a 为“等差比数列”,下列对“等差比数列”的判断正确的为( ) A .k 不可能为0B .等差数列一定是“等差比数列”C .等比数列一定是“等差比数列”D .“等差比数列”中可以有无数项为0 【解析】解:对于A ,k 不可能为0正确;对于B ,1n a =时,{}n a 为等差数列,但不是等差比数列; 对于C ,若等比数列11n n a a q -=,则2110n n n na a k q a a +++-==≠-,所以{}n a 为等差比数列;对于D ,数列0,1,0,1,0,1,⋯,0,1.是等差比数列,且有无数项为0, 故选:ACD .。

2023年新高考数学临考题号押题第2题 复数(新高考)(解析版)

2023年新高考数学临考题号押题第2题 复数(新高考)(解析版)

押新高考卷2题


考点3年考题
考情分析
复数
2022年新高考Ⅰ卷第2题2022年新高考Ⅱ卷第2题
2021年新高考Ⅰ卷第2题2021年新高考Ⅱ卷第1题2020年新高考Ⅰ卷第2题2020年新高考Ⅱ卷第2题
高考对复数知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练复数基础知识点,包括复数的代数形式,复数的实部与虚部,共轭复数,复数模长,复数的几何意义及四则运算.纵观近几年的新高考试题,均以复数的四则运算为切入点,考查复数的四则运算、共轭复数及几何意义.可以预测2023年新高考命题方向将继续围绕复数的四则运算为背景展开命题.
1.虚数单位:i ,规定12-=i
2.虚数单位的周期4
=T 3.复数的代数形式:Z=(),a bi a b R +∈,a 叫实部,b 叫虚部4.复数的分类
⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨
⎧⎩⎨⎧=≠≠⎩⎨⎧===+=000
00
00
a b b b a b bi a z 纯虚数:虚数::实数:5.复数相等:,,21di c Z bi a Z +=+=若则,21Z Z =d
b c a ==,6.共轭复数:若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;
(),,z a bi z a bi a b R =+=-∈,
()()()2
22
22
2b a z z b a bi a bi a bi a z z +=⋅+=-=-+=⋅结论:推广:7.复数的几何意义:复数(),z a bi a b R =+∈←−−−→一一对应
复平面内的点(,)
Z a b
8.复数的模:()R b a bi a Z ∈+=,,
则||z a bi =+=;。

2021年山东省新高考质量测评联盟高考数学联考试卷(2021.04)(解析版)

2021年山东省新高考质量测评联盟高考数学联考试卷(2021.04)(解析版)

2021年山东省新高考质量测评联盟高考数学联考试卷(4月份)一、选择题(共8小题).1.已知集合A={x||x﹣2|≤1},B={y|y=x2﹣2},则(∁R A)∩B=()A.[﹣2,+∞)B.[﹣2,1]∪[3,+∞)C.[﹣2,1)∪(3,+∞)D.[﹣2,1]∪(3,+∞)2.若复数z=1+i+i2+i3+…+i2021,则z=()A.0B.i C.1+i D.1﹣i3.如图,两个互相啮合的齿轮.大轮有64齿,小轮有24齿.当大轮转动一周时,小轮转动的角度为()A.B.C.D.4.已知m,n是两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,有下列四个命题,其中正确的命题是()A.若α∥β,m⊥α,n⊥β,则m⊥n B.若m⊥α,m⊥n,则n∥αC.若m⊥α,n∥β,m⊥n,则α⊥βD.若m⊥α,n∥β,α∥β,则m⊥n5.函数f(x)=的大致图象是()A.B.C.D.6.抛物线y=2x2的焦点为F,过F作斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,则|AB|=()A.4B.1C.D.7.五声音阶,古代文献酒常称为“五声”、“五音”等,是按五度的相生顺序,从宫音开始到羽音,依次为:宫、商、角、徵(zhi)、羽.如按音高顺序排列,即为:12356宫商角徵羽.中国传统乐学理论对“音阶”这个现代概念,常分别从“音”、“律”、“声”等不同角度揭示其内涵,如果把这五个音阶全用上,排成一个五个音阶的音序,且要求宫、羽两音阶在角音阶的两侧,可排成不同音序的种数为()A.20B.28C.32D.408.已知数列{a n},{b n}对任意的m,n∈N+,有a m+n=a m+a n,a1=2,b n=[log2a n]([x]表示不超过x的最大整数),S n为数列{b n}的前n项和,则S100=()A.472B.480C.580D.769二、多项选择题:本大题共4个小题,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,部分选对得3分,有选错的得0分.9.若a>b>0,且ab=1,则()A.a>b+1B.C.()a>()b D.log2(a+b)>110.如图.统计图记录了从2016年到2020年我国发明专利授权数和基础研究经费支出的情况,下列叙述正确的是()A.这五年基础研究经费支出与年份线性相关B.这五年发明专利授权数的年增长率保持不变C.这五年基础研究经费支出的增长率比发明专专利授权数的增长率高D.这五年的发明专利授权数与基础研究经费支出成负相关11.已知f(x)=,则下列说法正确的是()A.关于x的方程f(x)=()n(n∈N*)有2n+2个不相等的实数根B.y=f(x)与g(x)=3x的图象上存在2对关于直线y=x的对称点C.∀x∈[1,8],有xf(x)≤3恒成立D.当x∈[2n﹣1,2n],n∈N*,函数f(x)的图象与x轴围成的图形面积S=112.已知双曲线方程为=1,A为双曲线右支上任意一点,F1,F2为左、右焦点,△AF1F2的内切圆圆心为I,⊙I与x轴切于点N,线段AI的延长线与x轴交于点M(x0,0).则以下结论正确的有()A.|F1N|﹣|F2N|为定值B.I的横坐标为定值C.x0的范围是(0,3)D.⊙I半径的最大值为4三、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分13.已知f(x)=sin x+2f'()cos x,则f()=.14.平面内非零向量,,,有||=3,||=4,•=0.且|﹣﹣|=2,则||的最大值为.15.若对于任意实数m,函数f(x)=ωx+cosωx.在区间(m,m+1]上至少存在两个不相等的实数x1,x2满足f(x1)f(x2)=4,则ω的最小正整数值为.16.在三棱锥V﹣ABC中.△ABC是边长为6的正三角形.VA=VB=VC=2,其内有n个小球,球O1与三梭锥V﹣ABC的四个面都相切,则球O1的半径为,球O2与三棱锥V﹣ABC的三个面和球O1都相切,以此类推,……,球O n与三棱锥V﹣ABC的三个面和球O n﹣1(n≥2,n∈N*)都相切,则球O n 的表面积等于.四、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.已知△ABC内角A,B,C的对边为a,b,c,b=c=4且满足______.①a sin B=b cos(A+),②sin C﹣sin B=sin(A﹣B),③,在这三个条件中任选一个,补充在上面的题干中,然后解答问题.(1)求角A;(2)点P为△ABC内一点,当∠BPC=时,求△BPC面积的最大值.18.随着我国市场经济体制的逐步完善,顾客购买心理不断成熟,影响顾客购买的因素越来越多,创建﹣一个规范有序的市场环境,提高消费者满意度,有助于当地经济的发展.2020年,淄博市市场监督管理部门共受理消费者投诉、举报43548件,为消费者挽回经济损失9300.19万元,连续两年进人全国城市消费者满意度测评前100名淄博市某调查机构对2020年的每个月的满意度进行了实际调查,随机选取了几个月的满意度数据如图:月份x234567101125.23342393658.87278满意度y(%)参考数据:x i=6,==48,=72,=2598.48,=414.(1)从这8个月的数据中任意选3个月的数据,以表示3个月中满意度不小于35%的个数,求ξ的分布列和数学期望;(2)根据散点图发现6月份数据偏差较大,如果去掉该月的数据,试用剩下的数据求出满意度y(%)关于月份x的线性回归方程(精确到0.01)附:线性回归方程y =中,==,.19.已知数列{a n},{b n},a n>0.b n=a n+2n﹣1,数列{b n}的前n项和为T n,4T n=a n2+(2n+2)a n+4n﹣1+2n(n∈N*).(1)求a1的值和{b n}的通项公式;(2)令c n=2n+1﹣a n ,求.20.已知四边形ABCD,∠BAC=∠ADC=90°,DC=DA =AB,将△ADC沿AC翻折至△PAC.(1)若PA=PB,求证PA⊥BC;(2)若二面角P﹣AC﹣B为,求直线BC与平面PAB所成角的正弦值.21.在平面直角坐标系xOy中,动点M到直线x=3的距离是到点(2,0)的距离的倍.(1)求动点M的轨迹E的方程;(2)点P为直线x=3上一动点,过P点作曲线E的切线,切点为Q,线段PQ的中点为N,问是否存在定点T,满足|PQ|=2|NT|?若存在求出定点T的坐标;若不存在,请说明理由.22.已知函数f(x)=+ax+a2lnx(a∈R)f'(x)是f(x)的导函数.(1)若a>0,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线为y=x+b,求a,b的值;(2)设g(x)=xf'(x)﹣e x,若g(x)≤0,求实数a的取值范围.参考答案一、选择题(共8小题).1.已知集合A={x||x﹣2|≤1},B={y|y=x2﹣2},则(∁R A)∩B=()A.[﹣2,+∞)B.[﹣2,1]∪[3,+∞)C.[﹣2,1)∪(3,+∞)D.[﹣2,1]∪(3,+∞)解:∵|x﹣2|≤1,∴1≤x≤3,∴A={x|1≤x≤3},∴∁R A={x|x<1或x>3},∵y=x2﹣2≥﹣2,∴B={y|y≥﹣2},∴(∁R A)∩B=[﹣2,1)∪(3,+∞),故选:C.2.若复数z=1+i+i2+i3+…+i2021,则z=()A.0B.i C.1+i D.1﹣i解:z=1+i+i2+i3+…+i2021=.故选:C.3.如图,两个互相啮合的齿轮.大轮有64齿,小轮有24齿.当大轮转动一周时,小轮转动的角度为()A.B.C.D.解:因为大轮有64齿,小轮有24齿,当大轮转动一周时,小轮转动的角度为2π×=,故选:D.4.已知m,n是两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,有下列四个命题,其中正确的命题是()A.若α∥β,m⊥α,n⊥β,则m⊥n B.若m⊥α,m⊥n,则n∥αC.若m⊥α,n∥β,m⊥n,则α⊥βD.若m⊥α,n∥β,α∥β,则m⊥n解:若α∥β,m⊥α,则m⊥β,又n⊥β,则m∥n,故A错误;若m⊥α,m⊥n,则n∥α或n⊂α,故B正确;若m⊥α,m⊥n,则n∥α或n⊂α,又n∥β,可得α∥β或α与β相交,相交也不一定垂直,故C错误;若m⊥α,α∥β,则m⊥β,又n∥β,∴m⊥n,故D正确.故选:D.5.函数f(x)=的大致图象是()A.B.C.D.解:令f(x)=0,解得,故函数f(x)的零点为,故选项B,D错误;因为,当x<0时,f'(x)<0,故f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,故选项C错误,选项A正确.故选:A.6.抛物线y=2x2的焦点为F,过F作斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,则|AB|=()A.4B.1C.D.解:抛物线y=2x2的焦点F(0,),准线方程为y=﹣,∴直线AB的方程为y=x﹣,代入y=2x2可得2x2﹣x+=0∴x A+x B=,y A=x A﹣,y B=x B﹣,所以y A+y B=x A+x B﹣﹣=﹣=,由抛物线的定义可知,|AB|=|AF|+|BF|=y A+y B+p==.故选:D.7.五声音阶,古代文献酒常称为“五声”、“五音”等,是按五度的相生顺序,从宫音开始到羽音,依次为:宫、商、角、徵(zhi)、羽.如按音高顺序排列,即为:12356宫商角徵羽.中国传统乐学理论对“音阶”这个现代概念,常分别从“音”、“律”、“声”等不同角度揭示其内涵,如果把这五个音阶全用上,排成一个五个音阶的音序,且要求宫、羽两音阶在角音阶的两侧,可排成不同音序的种数为()A.20B.28C.32D.40解:根据题意,分3步进行分析:①排好宫、羽、角三种音阶,要求宫、羽两音阶在角音阶的两侧,有2种情况,②排好后,有4个空位,将商安排到4个空位中,有4种情况,③排好后,有5个空位,将徵安排到5个空位中,有5种情况,则有2×4×5=40种不同的顺序,故选:D.8.已知数列{a n},{b n}对任意的m,n∈N+,有a m+n=a m+a n,a1=2,b n=[log2a n]([x]表示不超过x的最大整数),S n为数列{b n}的前n项和,则S100=()A.472B.480C.580D.769解:数列{a n},{b n}对任意的m,n∈N+,有a m+n=a m+a n,a1=2,令m=1,则a n+1=a n+a1=a n+2,故a n+1﹣a n=2(常数),所以数列{a n}为等差数列,故a n=2+2(n﹣1)=2n,由于b n=[log2a n]([x]表示不超过x的最大整数),所以b1=1,b2=b3=2,b4=b5=…=b7=3,b8=b9=…=b15=4,b16=b17=…=b31=5,b32=b33=…=b63=6,b64=b65=…=b100=7,故S100=1+2×2+3×4+4×8+16×5+32×6+37×7=580.故选:C.二、多项选择题:本大题共4个小题,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,部分选对得3分,有选错的得0分.9.若a>b>0,且ab=1,则()A.a>b+1B.C.()a>()b D.log2(a+b)>1解:由于a>b>0,且ab=1,则a>1>b>0,对于A:,故确定不了与0的关系,故A错误;对于B:a2+1>b2+1,故,故B正确;对于C:由于f(x)=为减函数,故f(b)>f(a),所以,故C错误;对于D:log2(a+b),故D正确;故选:BD.10.如图.统计图记录了从2016年到2020年我国发明专利授权数和基础研究经费支出的情况,下列叙述正确的是()A.这五年基础研究经费支出与年份线性相关B.这五年发明专利授权数的年增长率保持不变C.这五年基础研究经费支出的增长率比发明专专利授权数的增长率高D.这五年的发明专利授权数与基础研究经费支出成负相关解:由条形图可知,五年基础研究经费随年份的增长而增长,呈线性相关,故选项A正确;由折线图可知,从2018~2019,2019~2020的折线的斜率反生变化,故年增长率发生变化,故选项B错误;由条形图对应的斜率以及折线图对应的斜率可知,基础研究经费支出的增长率大于发明专专利授权数的增长率,故选项C正确;由统计图可知,发明专利授权数与基础研究经费支出呈正相关,故选项D错误.故选:AC.11.已知f(x)=,则下列说法正确的是()A.关于x的方程f(x)=()n(n∈N*)有2n+2个不相等的实数根B.y=f(x)与g(x)=3x的图象上存在2对关于直线y=x的对称点C.∀x∈[1,8],有xf(x)≤3恒成立D.当x∈[2n﹣1,2n],n∈N*,函数f(x)的图象与x轴围成的图形面积S=1解:当1时,f(x)=2﹣(6﹣4x)=4x﹣4,当时,f(x)=2﹣(4x﹣6)=8﹣4x,当2<x<3时,,f()=x﹣2,当3≤x≤4时,,f()=4﹣x,由此可知,当2n﹣1≤x≤3•2n﹣1时,f(x)=24﹣2n(x﹣2n﹣1);当3•2n﹣1<x<2n时,f(x)=24﹣2n(2n﹣x).对于A:f(x)与有2n+1个交点,A错误;对于B:作出g(x)关于直线y=x对称的图像,即g(x)的反函数h(x)=log3x,由图像可知,f(x)与h(x)有3个交点,即f(x)与g(x)有3对对称点,B错误;对于C:当1≤x≤8时,,C正确;对于D:当2n﹣1≤x≤2n时,函数f(x)与x轴围成的图形为三角形,底为2n﹣2n﹣1,高为,则S==1,D正确.故选:CD.12.已知双曲线方程为=1,A为双曲线右支上任意一点,F1,F2为左、右焦点,△AF1F2的内切圆圆心为I,⊙I与x轴切于点N,线段AI的延长线与x轴交于点M(x0,0).则以下结论正确的有()A.|F1N|﹣|F2N|为定值B.I的横坐标为定值C.x0的范围是(0,3)D.⊙I半径的最大值为4解:双曲线方程为=1的a=3,b=4,c=5,⊙I与x轴切于点N,与AF1切于点P,与AF2切于点T,因为I的横坐标与N的横坐标相等,设I(x N,r),由切线长相等,可得|PF1|=|NF1|,|PA|=|TA|,|TF2|=|NF2|,由双曲线的定义可得|AF1|﹣|AF2|=2a,即有|NF1|﹣|NF2|=2a,又|NF1|+|NF2|=2c,解得|NF2|=c﹣a,可得|ON|=a,则A,B都正确;由内角平分线的性质定理可得==,即有|AF2|=3(﹣1)>c﹣a=2,解得0<x<X0<3,故C正确;可设A(m,n),m,n>0,△AF1F2的内切圆的半径为r,则﹣=1,①又S=•2c•n=r(2c+|AF1|+|AF2|),即为5n=r(5+3+|AF2|)=r(8+em﹣a)=r(5+m),化为n=r(1+m),若r=4,则n=4(1+m),②联立①②,可得方程组无解.故D错误.故选:ABC.三、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分13.已知f(x)=sin x+2f'()cos x,则f()=.解:已知f(x)=sin x+2f'()cos x,函数f(x)的定义域为R,f′(x)=cos x﹣2f'()sin x,所以f′()=cos﹣2f'()sin,解得f′()=,所以f()=sin+2f'()cos=,故答案为:.14.平面内非零向量,,,有||=3,||=4,•=0.且|﹣﹣|=2,则||的最大值为7.解:∵平面内非零向量,,,有||=3,||=4,•=0.故可建立如图所示的坐标系,则A(3,0),B(0,4),设C(x,y),因为|﹣﹣|=2,∴(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,即表示以D(3,4)为圆心,2为半径的圆上的点,因为OD==5,故||的最大值为:5+2=7,故答案为:7.15.若对于任意实数m,函数f(x)=ωx+cosωx.在区间(m,m+1]上至少存在两个不相等的实数x1,x2满足f(x1)f(x2)=4,则ω的最小正整数值为10.解:f(x)=ωx+cos x=2sin(ωx+),因为f(x1)f(x2)=4,则f(x1),f(x2)同时为函数的最小或同时为函数的最大值,因为f(x)在区间(m,m+1]上至少存在两个不相等的实数x1,x2满足f(x1)f(x2)=4,所以|x1﹣x2|≥T==,故m+1﹣m×,所以ω≥3π,则ω的最小正整整数为10.故答案为:10.16.在三棱锥V﹣ABC中.△ABC是边长为6的正三角形.VA=VB=VC=2,其内有n个小球,球O1与三梭锥V﹣ABC的四个面都相切,则球O1的半径为,球O2与三棱锥V﹣ABC的三个面和球O1都相切,以此类推,……,球O n与三棱锥V﹣ABC 的三个面和球O n﹣1(n≥2,n∈N*)都相切,则球O n的表面积等于.解:如图,取O为三角形ABC的中心,M为AB的中点,连接OM,VM,则BM=,OM=,VM=,∴VO=,由对称性可知,球心O1在VO上,且O1O=r1(r1为球O1的半径),作O1H⊥VM,则O1H=r1,VO1=4﹣r1,由Rt△VOM∽Rt△VHO1,可得,即,解得,则球O1的半径为;作球O1与底面ABC平行的切面A1B1C1,则球O2即为三棱锥V﹣A1B1C1的内切球,三棱锥V﹣A1B1C1的高,由V﹣A1B1C1与V﹣ABC相似,且长度相似比为,得,可得,则{r n}构成以为首项,以为公比的等比数列,∴,可得球O n的表面积为.故答案为:;.四、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.已知△ABC内角A,B,C的对边为a,b,c,b=c=4且满足______.①a sin B=b cos(A+),②sin C﹣sin B=sin(A﹣B),③,在这三个条件中任选一个,补充在上面的题干中,然后解答问题.(1)求角A;(2)点P为△ABC内一点,当∠BPC=时,求△BPC面积的最大值.解:选①a sin B=b cos(A+),由正弦定理得sin A sin B=sin B cos(A+),因为sin B≠0,所以sin A=cos(A+)=,即tan A=,因为A∈(0,π),所以A=;选②sin C﹣sin B=sin(A﹣B),所以sin(A+B)﹣sin B=sin(A﹣B),所以sin A cos B+sin B cos A﹣sin B=sin A cos B﹣sin B cos A,即2sin B cos A=sin B,因为sin B≠0,所以cos A=,因为A∈(0,π),所以A=;选③,由正弦定理得,整理得,2sin C cos A=sin B cos A+sin A cos B=sin(A+B)=sin C,因为sin C≠0,所以cos A=,因为A∈(0,π),所以A =;(2)由余弦定理a2=b2+c2﹣2bc cos A=16+16﹣2×=32﹣16,△BPC中,由余弦定理得a2=BP2+PC2﹣2BP•PC•cos=BP2+PC2+BP•PC≥3BP•PC,当且仅当BP=CP时取等号,所以BP•PC,S△BPC ==,△BPC 面积的最大值.18.随着我国市场经济体制的逐步完善,顾客购买心理不断成熟,影响顾客购买的因素越来越多,创建﹣一个规范有序的市场环境,提高消费者满意度,有助于当地经济的发展.2020年,淄博市市场监督管理部门共受理消费者投诉、举报43548件,为消费者挽回经济损失9300.19万元,连续两年进人全国城市消费者满意度测评前100名淄博市某调查机构对2020年的每个月的满意度进行了实际调查,随机选取了几个月的满意度数据如图:月份x234567101125.23342393658.87278满意度y(%)参考数据:x i=6,==48,=72,=2598.48,=414.(1)从这8个月的数据中任意选3个月的数据,以表示3个月中满意度不小于35%的个数,求ξ的分布列和数学期望;(2)根据散点图发现6月份数据偏差较大,如果去掉该月的数据,试用剩下的数据求出满意度y(%)关于月份x的线性回归方程(精确到0.01)附:线性回归方程y =中,==,.解:(1)由题意可知,满意度小于35%的有2个月,不小于35%的由6个月,所以ξ的可能取值为1,2,3,故P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,所以ξ的分布列为:ξ123P故ξ的数学期望为E(ξ)=1×+2×+3×=;(2)去掉6月份的数据后可得新数据表如下;月份x234571011满意度y(%)25.233423958.87278则,,,,所以==,所以=49.714﹣5.75×6=15.21,故剩下的数据所求出的线性回归方程为y=5.75x+15.21;19.已知数列{a n},{b n},a n>0.b n=a n+2n﹣1,数列{b n}的前n项和为T n,4T n=a n2+(2n+2)a n+4n﹣1+2n(n∈N*).(1)求a1的值和{b n}的通项公式;(2)令c n=2n+1﹣a n,求.解:(1)数列{a n},{b n},a n>0.b n=a n+2n﹣1,数列{b n}的前n项和为T n,4T n=a n2+(2n+2)a n+4n﹣1+2n①.当n=1时,整理得,解得a1=1.当n≥2时,4T n﹣1=a n﹣12+(2n﹣1+2)a n﹣1+4n﹣2+2n﹣1②,①﹣②得:2(b n+b n﹣1)=(b n+b n﹣1)(b n﹣b n﹣1),由于a n>0.b n=a n+2n﹣1,所以b n+b n﹣1>0,整理得b n﹣b n﹣1=2(常数),由于b1=1+1=2,故b n=2+2(n﹣1)=2n,所以.(2)由(1)得:c n=2n+1﹣a n=2n﹣1+1,所以=,故=.20.已知四边形ABCD,∠BAC=∠ADC=90°,DC=DA=AB,将△ADC沿AC翻折至△PAC.(1)若PA=PB,求证PA⊥BC;(2)若二面角P﹣AC﹣B为,求直线BC与平面PAB所成角的正弦值.【解答】(1)证明:因为DC=DA=AB,PA=PB,所以PB=PA=DA=AB,在△PAB中,有,所以PA⊥PB,又∠ADC=90°,即∠APC=90°,所以PA⊥PC,因为PB∩PC=P,PB,PC⊂平面PBC,所以PA⊥平面PBC,又BC⊂平面PBC,所以PA⊥BC;(2)解:取AC的中点E,BC的中点F,连结EF,PE,则EF∥AB,因为∠BAC=90°,所以AB⊥AC,所以EF⊥AC,因为DC=DA,即PC=PA,所以PE⊥AC,所以∠PEF为二面角P﹣AC﹣B的平面角,∠PEF=,设DC=DA=AB=,则,PE=,以点E为原点,建立空间直角坐标系如图所示,则,所以,设平面PBC的一个法向量为,则,即,令x=1,则y=0,,故,所以=,故直线BC与平面PAB所成角的正弦值为.21.在平面直角坐标系xOy中,动点M到直线x=3的距离是到点(2,0)的距离的倍.(1)求动点M的轨迹E的方程;(2)点P为直线x=3上一动点,过P点作曲线E的切线,切点为Q,线段PQ的中点为N,问是否存在定点T,满足|PQ|=2|NT|?若存在求出定点T的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设M(x,y),因为动点M到直线x=3的距离是到点(2,0)的距离的倍,所以,化简整理可得,,故动点M的轨迹E的方程为;(2)由题意可知,直线PQ的斜率一定存在,设其方程为y=kx+m,则点P(3,3k+m),联立直线PQ与椭圆E可得,则(1+3k2)x2+6kmx+3m2﹣6=0,所以,求解可得,所以,椭圆右焦点F2(2,0),所以,,所以,所以QF2⊥PF2,因为N是PQ的中点,所以|QP|=2|NF2|,所以存在定点T(2,0),满足|PQ|=2|NT|.22.已知函数f(x)=+ax+a2lnx(a∈R)f'(x)是f(x)的导函数.(1)若a>0,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线为y=x+b,求a,b的值;(2)设g(x)=xf'(x)﹣e x,若g(x)≤0,求实数a的取值范围.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=x+a+,所以f′(1)=+a+=,解得a=2或a=﹣4(舍),所以f(1)=,所以切点坐标为(1,),代入切线方程得b=﹣,所以a=2,b=﹣.(2)g(x)=x2+ax+﹣e x,x∈(0,+∞),所以g′(x)=x+a﹣e x,设h(x)=x+a﹣e x,x∈(0,+∞),所以h′(x)=1﹣e x<0,所以g′(x)在(0,+∞)上是减函数,且g′(x)<g′(0)=a﹣1,①当a﹣1≤0时,即a≤1时,g′(x)<g′(0)<0,所以g(x)在(0,+∞)上是减函数,所以g(x)<g(0)=﹣1≤0,解得﹣≤a≤,所以﹣≤a≤1.②当a﹣1>0时,即a>1时,g′(0)=a﹣1>0,g′(ln2a)=ln2a﹣a,设m(a)=ln2a﹣a,所以m′(a)=﹣1=<0,所以m(a)在(1,+∞)上是减函数,所以g′(ln2a)=ln2a﹣a<m(1)=ln2﹣1<0,所以存在唯一x0∈(0,ln2a)满足g′(x0)=0,即x0+a﹣=0,所以当x∈(0,x0)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,当x∈(x0,ln2a)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,所以g(x)max=g(x0)=x02+ax0+﹣=(x0+a)2﹣=﹣≤0,解得0<≤2,所以0<x0≤ln2,因为a=﹣x0且0<x0≤ln2,设φ(x)=e x﹣x,x∈(0,ln2],所以φ′(x)=e x﹣1>0,所以φ(x)在(0,ln2]上是增函数,因为φ(0)=0,φ(ln2)=2﹣ln2,所以1<a≤2﹣ln2,综上所述,实数a的取值范围是[﹣,2﹣ln2].。

2021年中考数学压轴模拟试卷04 (青海省专用)(解析版)

2021年中考数学压轴模拟试卷04 (青海省专用)(解析版)

2021年中考数学统一命题的省自治区压轴模拟试卷2021年中考数学压轴模拟试卷04(青海省专用)(满分120分,答题时间120分钟)一、填空题(本大题共12小题15空,每空2分,共30分)1. 的相反数是_______;9的平方根等于.【答案】;±3.【解析】直接利用相反数的定义分析得出答案.的相反数是:.直接根据平方根的定义进行解答即可.∵(±3)2=9,∴9的平方根是±3.2. 把多项式m2n+6mn+9n分解因式的结果是;若关于x的一元一次不等式组有2个整数解,则a的取值范围是.【答案】n(m+3)2;6<a≤8.【解析】直接提取公因式n,再利用完全平方公式分解因式得出答案.原式=n(m2+6m+9)=n(m+3)2.分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:大小小大中间找确定不等式组的解集,再结合不等式组的整数解的个数得出关于a的不等式组,解之可得答案.解不等式x﹣1>0,得:x>1,解不等式2x﹣a<0,得:x,则不等式组的解集为1<x,∵不等式组有2个整数解,∴不等式组的整数解为2、3,则34,解得6<a ≤83. 无锡文化旅游城将盛大开业,开业后预计接待游客量约20000000人次,这个年接待客量可以用科学记数法表示为 人次. 【答案】2×107.【解析】科学记数法的表示形式为a ×10n的形式,其中1≤|a |<10,n 为整数.确定n 的值时,要看把原数变成a 时,小数点移动了多少位,n 的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,n 是正数;当原数的绝对值<1时,n 是负数. 将20000000用科学记数法表示为:2×107.4. 如图,将周长为8的ABC 沿BC 边向右平移2个单位,得到DEF ,则四边形ABFD 的周长为________.【答案】12【解析】先根据平移的性质可得,2AC DF CF AD ===,再根据三角形的周长公式可得8AB BC AC ++=,然后根据等量代换即可得.【详解】由平移的性质得:,2AC DF CF AD ===ABC 的周长为88AB BC AC ∴++=则四边形ABFD 的周长为()AB BF DF AD AB BC CF AC AD +++=++++ 22AB BC AC =++++ 822=++12=【点睛】本题考查了平移的性质等知识点,掌握理解平移的性质是解题关键.5. 已知等边三角形的边长为3,点P 为等边三角形内任意一点,则点P 到三边的距离之和为________. 【答案】【解析】本题考查了等边三角形的性质,根据三角形的面积求点P到三边的距离之和等于等边三角形的高是解题的关键,作出图形更形象直观.作出图形,根据等边三角形的性质求出高AH的长,再根据三角形的面积公式求出点P到三边的距离之和等于高线的长度,从而得解.如图,∵等边三角形的边长为3,∴高线AH=3×=,S△A B C=B C•AH=AB•PD+BC•PE+AC•PF,∴×3•AH=×3•PD+×3•PE+×3•PF,∴PD+PE+PF=AH=,即点P到三角形三边距离之和为.6. 如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=12,点P在对角线BD上,且BP=BA,连接AP并延长,交DC的延长线于点Q,连接BQ,则BQ的长为.【答案】3.【解析】根据矩形的性质可得BD=13,再根据BP=BA可得DQ=DP=8,所以得CQ=3,在Rt △BCQ中,根据勾股定理即可得BQ的长.∵矩形ABCD中,AB=5,AD=12,∠BAD=∠BCD=90°,∴BD13,∵BP=BA=5,∴PD=BD﹣BP=8,∵BA =BP ,∴∠BAP =∠BP A =∠DPQ , ∵AB ∥CD , ∴∠BAP =∠DQP , ∴∠DPQ =∠DQP , ∴DQ =DP =8,∴CQ =DQ ﹣CD =DQ ﹣AB =8﹣5=3, ∴在Rt △BCQ 中,根据勾股定理,得 BQ3.7. 等腰△ABC 中,过A 作BC 的垂线,垂足为D ,且AD=12BC ,则△ABC 底角的度数为( )A .45°B .45°或75°C .45°或15°或75°D .45°或60°【答案】C【解析】分三种情况讨论,先根据题意分别画出图形,当AB=AC 时,根据已知条件得出AD=BD=CD ,从而得出△ABC 底角的度数;当AB=BC 时,先求出∠ABD 的度数,再根据AB=BC ,求出底角的度数;当AB=BC 时,根据AD=BC ,AB=BC ,得出∠DBA=30°,从而得出底角的度数. 8. 方程(x +1)2=9的根是 . 【答案】x 1=2,x 2=﹣4.【分析】根据直接开平方法的步骤先把方程两边分别开方,再进行计算即可. 【解析】(x +1)2=9, x +1=±3, x 1=2,x 2=﹣4.9. 已知⊙O 的直径为10cm ,AB ,CD 是⊙O 的两条弦,//AB CD ,8cm AB =,6cm CD =,则AB 与CD 之间的距离为________cm .【答案】7或1.【解析】分两种情况考虑:当两条弦位于圆心O 同一侧时,当两条弦位于圆心O 两侧时;利用垂径定理和勾股定理分别求出OE 和OF 的长度,即可得到答案. 解:分两种情况考虑:当两条弦位于圆心O 一侧时,如图1所示,过O 作OE ⊥CD ,交CD 于点E ,交AB 于点F ,连接OC ,OA , ∵AB ∥CD ,∴OE ⊥AB , ∴E 、F 分别为CD 、AB 的中点, ∴CE=DE=12CD=3cm ,AF=BF=12AB=4cm , 在Rt △AOF 中,OA=5cm ,AF=4cm , 根据勾股定理得:OF=3cm ,在Rt △COE 中,OC=5cm ,CE=3cm , 根据勾股定理得:OE ═4cm , 则EF=OE -OF=4cm -3cm=1cm ;当两条弦位于圆心O 两侧时,如图2所示, 同理可得EF=4cm+3cm=7cm ,综上,弦AB 与CD 的距离为7cm 或1cm . 故答案为:7或1.【点睛】此题考查了垂径定理,勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握垂径定理是解本题的关键.10. 已知圆锥的母线长为3,底面半径为1,该圆锥的侧面展开图的面积为 . 【答案】3π.【解析】根据圆锥的侧面积公式:S 侧2πr •l =πrl .即可得圆锥的侧面展开图的面积.∵圆锥的侧面展开图是扇形, ∴S 侧=πrl =3×1π=3π,∴该圆锥的侧面展开图的面积为3π.11.对于实数a 、b ,定义运算“◎”如下:()()22a b a b a b =+--◎.若()()2224m m +-=◎,则m 的值为______. 【答案】10【分析】根据定义的运算计算()()22m m +-◎,令得到的式子等于24,再去解方程得到结果. 【详解】解:根据定义的运算,()()()()222222222416m m m m m m m +-=++--+-+=-◎, 则241624m -=,2440m =,210m =,解得10m =±. 故答案是:10.【点睛】本题考查整式的运算和解一元二次方程,解题的关键是根据题目中定义的运算对给出的式子进行计算,得到方程再解方程.12. 在平面直角坐标系中,直线l :1y x =+与y 轴交于点1A ,如图所示,依次作正方形111OA B C ,正方形1222C A B C ,正方形2333C A B C ,正方形3444C A B C ,……,点1A ,2A ,3A ,4A ,……在直线l 上,点1C ,2C ,3C ,4C ,……在x 轴正半轴上.则(1)n A 的坐标是_______;(2)前n 个正方形对角线长的和是_______. 【答案】(1)()1121,2n n ---;(2)1221n --【分析】(1)根据题意和函数图像可以求得1A 、2A 、3A 、4A 的坐标,从而可以发现其中的变化规律进而求得n A 的坐标;(2)在(1)结论的基础之上,可求得1OA 、12C A 、23C A 、34C A 的长度,再由正方形的性质、勾股定理以及错位相减法求和技巧即可求得前n 个正方形对角线长的和. 【详解】解:(1)∵根据题意可得,点1A 的坐标为()0,1; 点2A 的坐标为()1,2;点3A 的坐标为()3,4;点4A 的坐标为()7,8;∴点n A 的坐标为()1121,2n n ---.(2)∵由(1)可知,11OA =;122C A =;234C A =;348C A =;∴前n 个正方形对角线长的和是:)11223341n n OA C A C A C A C A -++++)112482n -=+++++∵设112482n S -=+++++,∴122481622n n S -=++++++∴221n S S -=-,∴21n S =-,∴11248221n n -+++++=-∴前n 个正方形对角线长的和是:)11223341n n OA C A C A C A C A -++++)112482n -=+++++)121n -=-.故答案是:(1)()1121,2n n ---;(2)121n --【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、找规律题型(点的坐标)、正方形的性质、勾股定理以及错位相减法求和技巧,解答本题的关键是明确题意,并利用数形结合的思想解答.二、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合要求,请把你认为正确的选项序号填入下面相应题号的表格内) 13. 下列运算正确的是( ) A .(x +y )2=x 2+y 2 B .x 3+x 4=x 7C .x 3•x 2=x 6D .(﹣3x )2=9x 2【答案】D【解析】直接利用完全平方公式以及合并同类项、同底数幂的乘法运算和积的乘方运算法则分别计算得出答案.A.(x +y )2=x 2+2xy +y 2,故此选项错误;B.x 3+x 4,不是同类项,无法合并,故此选项错误;C.x 3•x 2=x 5,故此选项错误;D.(﹣3x )2=9x 2,正确.14. 如图,a ∥b ,一块含45°的直角三角板的一个顶点落在其中一条直线上,若∠1=65°,则∠2的度数为( )A.25°B.35°C.55°D.65°【答案】A【解析】根据两直线平行,同位角相等可得∠3=∠1,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠4,然后根据对顶角相等解答.如图:∵∠1=65°,∠1+45°+∠3=180°,∴∠3=180°﹣45°﹣65°=70°,∵a∥b,∴∠4+∠2=∠3=70°,∵∠4=45°,∴∠2=70°﹣∠4=70°﹣45°=25°.15. 如图,学校课外生物小组的试验园地的形状是长35米、宽20米的矩形.为便于管理,要在中间开辟一横两纵共三条等宽的小道,使种植面积为600平方米,则小道的宽为多少米?若设小道的宽为x米,则根据题意,列方程为()A.35×20﹣35x﹣20x+2x2=600B.35×20﹣35x﹣2×20x=600C.(35﹣2x)(20﹣x)=600D.(35﹣x)(20﹣2x)=600【答案】C【分析】若设小道的宽为x 米,则阴影部分可合成长为(35﹣2x )米,宽为(20﹣x )米的矩形,利用矩形的面积公式,即可得出关于x 的一元二次方程,此题得解. 【解析】依题意,得:(35﹣2x )(20﹣x )=600. 16. 下列不是三棱柱展开图的是( )A .B .C .D .【答案】B【分析】根据三棱柱的两底展开是三角形,侧面展开是三个四边形,可得答案.【解析】A 、C 、D 中间三个长方形能围成三棱柱的侧面,上、下两个三角形围成三棱柱的上、下两底面,故均能围成三棱柱,均是三棱柱的表面展开图.B 围成三棱柱时,两个三角形重合为同一底面,而另一底面没有.故C 不能围成三棱柱. 17. 围成下列立体图形的各个面中,每个面都是平的是( )A .长方体B .圆柱体 C .球体D .圆锥体【答案】A【分析】根据平面与曲面的概念判断即可. 【解析】A 、六个面都是平面,故本选项正确; B 、侧面不是平面,故本选项错误; C 、球面不是平面,故本选项错误; D 、侧面不是平面,故本选项错误.18. 若0ab <,则正比例函数y ax =与反比例函数by x=在同一平面直角坐标系中的大致图像可能是( )A. B. C. D.【答案】B【解析】由0ab <,得,a b 异号,若图象中得到的,a b 异号则成立,否则不成立. A. 由图象可知:0,0a b >>,故A 错误; B. 由图象可知:0,0a b <>,故B 正确;C. 由图象可知:0,0a b ><,但正比例函数图象未过原点,故C 错误;D. 由图象可知:0,0a b <<,故D 错误; 故选:B .【点睛】本题考查了根据已知参数的取值范围确定函数的大致图象的问题,熟知参数对于函数图象的影响是解题的关键.19. 如图,在半径为5的⊙O 中,将劣弧AB 沿弦AB 翻折,使折叠后的恰好与OA 、OB 相切,则劣弧AB 的长为( )A .πB .πC .πD .π【答案】B【分析】作O 点关于AB 的对称点O ′,连接O ′A 、O ′B ,如图,利用对称的性质得到OA =OB =O ′A =O ′B ,则可判断四边形OAO ′B 为菱形,再根据切线的性质得到O ′A ⊥OA ,O ′B ⊥OB ,则可判断四边形OAO ′B 为正方形,然后根据弧长公式求解. 【解析】如图,作O 点关于AB 的对称点O ′,连接O ′A 、O ′B , ∵OA =OB =O ′A =O ′B , ∴四边形OAO ′B 为菱形, ∵折叠后的与OA 、OB 相切,∴O ′A ⊥OA ,O ′B ⊥OB, ∴四边形OAO ′B 为正方形, ∴∠AOB =90°,∴劣弧AB的长π.20. 如图1,小球从左侧的斜坡滚下,到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚,在这个过程中,小球的运动速度v(单位:m/s)与运动时间t(单位:s)的函数图象如图2,则该小球的运动路程y(单位:m)与运动时间t(单位:s)之间的函数图象大致是()A.B.C.D.【答案】C【分析】小球从左侧的斜坡滚下是匀变速运动,运动的路程y是t的二次函数,图象是先缓后陡,由此即可判断.【解析】小球从左侧的斜坡滚下是匀变速运动,运动的路程y是t的二次函数,图象是先缓后陡,在右侧上升时,情形与左侧相反。

2021高考-数学押题专练-空间几何体(解析版)

2021高考-数学押题专练-空间几何体(解析版)

押题16空间几何体【押题方向】空间几何体是高考全国卷每年必考知识点,作为客观题考查的空间几何体试题主要涉及三视图、几何体的表面积与体积、截面等内容,难度有容易题也有难度较大的题,求解本类问题的关键是空间想象能力及运算能力,预测2021年依然会有2道立体几何客观题.依然会遵循前几年的命题风格.【模拟专练】1.(2021·山东德州市·高三一模)已知三棱锥P ABC -中,AP 、AB 、AC 三条棱两两垂直,且长度均为,以顶点P 为球心,4为半径作一个球,则该球面被三棱锥四个表面截得的所有弧长之和为______.【答案】3π【详解】由题可知:AP 、AB 、AC 三条棱两两垂直,且长度均为如图:所以PC PB BC ====2AM AF ==,所以3tan tan3APF APM ∠=∠=,则6APF APM π∠=∠=所以12EPF CPM π∠=∠=,则 4123EF MN ππ==⨯= 44,2332NE MF ππππ=⨯===所以球面被三棱锥四个表面截得的所有弧长之和为42333ππππ⨯++=2.(2021·山东烟台市·高三一模)已知正三棱锥 P ABC -的底面边长为2,面,PAB PBC 分别切于点,M N ,则MN 的长度为___________.【答案】56【详解】如图,设正三棱锥内切球的半径为R ,M 为内切球与侧面PAB 的切点,Q 为侧面上切点所在小圆的圆心,半径为r ,ABC为等边三角形,CD ∴==,233CH CD ==,133DH CD ==,3PH ===,POM PDH △△,OM PO DH PD ∴=,.33PH R PD -=PD ==333R -=,解得10521R =,sin sin 6PH OMQ PDH PD ∠=∠== ,35cos sin sin 6r MQ R OMQ R PMQ R PDH R ∴==∠=∠=∠=由正三棱锥的定义知,内切圆与三个侧面相切,切点构成的三角形为等边三角形,故120QMN ∠=︒,由余弦定理可得22222355252cos12033362136MN r r r r =+-︒==⨯=,所以56MN =3.(2021·山东济宁市·高三一模)在长方体1111ABCD A B C D -中,3AB =,14A D A A ==,E ,F ,G 分别是棱AB ,BC ,1CC 的中点,P 是底面ABCD 内一动点,若直线1D P 与平面EFG 平行,当三角形1BB P 的面积最小时,三棱锥1A BB P -的外接球的体积是______.【答案】125π6【详解】补全截面EFG 为截面1EFGHQR 如图,设BR AC ⊥, 直线1D P 与平面EFG 不存在公共点,1//D P ∴平面1EFGHQR ,易知平面1//ACD 平面1EFGHQR ,P AC ∴∈,且当P 与R 重合时,BP BR =最短,此时1PBB 的面积最小,由等面积法得1122BR AC AB BC ⨯=⨯,即113422BR ⨯⨯,125BP ∴=,1B B AP ⊥ ,BP AP ⊥,AP ∴⊥平面1B BP ,则1AP B P ⊥,又1AB B B ⊥,1AB ∴为三棱锥1A BB P -5=.∴三棱锥1A BB P -的外接球的半径为52,体积为35125π2643V π⎛⎫= ⎪⎝⎭=⨯.故答案为:125π6.4.(2020·山东高三其他模拟)将一个斜边长为4的等腰直角三角形以其一直角边所在直线为旋转轴旋转一周,所得几何体的表面积为_________.【答案】(882)π+【详解】因为等腰直角三角形的斜边长为4,所以直角边长为22,由题意可知所得几何体是圆锥,其底面圆的半径22r =4l =,则其表面积为(282r rl πππ+=+.5.(2020·山东高三专题练习)已知正方体棱长为2,以正方体的一个顶点为球心,以22则该球面被正方体表面所截得的所有的弧长和为______________.【答案】3π【详解】如图所示,球面被正方体表面所截得3段相等的弧长,与上底面截得的弧长,是以1D 为圆心,以2为半径的四分之一的圆周,所以11111224A C AB BC ππ===⨯⨯=,则所有弧长和为3π【押题专练】1.如图,在矩形ABCD 中,22AB BC ==,22AB BC ==.将A ,C 分别沿BE ,DF 向上翻折至A ',C ',则A C ''取最小值时,二面角A EF C ''--的正切值是________.【答案】5【详解】分别取BE ,DF 中点为M 、N ,连接A M ',MF ,C N ',NE .四边形ABCD 为矩形,22AB BC ==,1AE CF ==,∴翻折前,四边形ABFE 和四边形CDEF 都是正方形,则1EF =,CE DF ∴⊥,AF BE ⊥,即NE DF ⊥,CN DF ⊥,AM BE ⊥,MF BE ⊥,∴翻折后仍有A M BE '⊥,C N DF '⊥,NE DF ⊥,MF BE ⊥,又A M MF M '⋂=,且A M ',MF ⊂平面A MF ',BE ∴⊥平面A MF ';同理可得:DF ⊥平面C NE ',又//DE BF ,且1DE BF ==,∴四边形BFDE 是平行四边形,则//BE DF ,BE ∴、DF 都是平面A MF '与平面C NE '的公垂线,,BE DF ⊂平面BFDE ,∴平面A MF '⊥平面BFDE ,平面C NE '⊥平面BFDE .分别记1A ,1C 为点A ',C '在底面的投影,则点A '在底面的投影1A 落在直线MF 上,且沿MF 方向运动;点C '在底面的投影1C 落在直线NE 上,且沿NE 方向运动.当且仅当A C ''为平面A MF '与平面C NE '的公垂线段时长度最小,此时//A C ME '',故//A C ''平面MFNE ,则11A A C C ''=.又11//A A C C '',A '∴,1A ,1C ,C '共面,平面11A A C C ''⋂平面11MFNE A C =,11A C 也是平面A MF '与平面C NE '的公垂线,此时11Rt A A M Rt C C N '' ≌,11MA NC ∴=,又11//A C ME ,11//MA EC ,∴四边形11MA C E 为平行四边形,∴11MA EC =,∴1C 为NE 的中点,1A 为MF 的中点,1124MA NC ∴==,则11A A C C ''==64=,22A F C E ''∴==,将二面角A EF C ''--单独画出如图.过点A '作AP EF '⊥于点P ,过点C '作E C Q F '⊥于点Q ,又1A E AE '==,1CF CF '==,222122cos 242A F EF A E A FE A F EF ''+-'∴∠=='⋅,则1cos 4FP A F A FE ''=∠=,4A P '∴==;同理14EQ =,4C Q '=,则1141314FP FQ ==-,过点P 作//PG C Q '交FC '于点G ,连接A G ',则GP EF ⊥,∴A PG '∠即为二面角A EF C ''--的平面角,则13FG PG FC QC =='',∴12PG =,13FG =,又2A F A C '''==,1C F '=,则A FC '' 为等腰直角三角形,∴cos 2A FC ''∠=,6A G ='∴,在A PG ' 中,22277103051614436144cos 7277724412A P PG A G A PG A P PG +-''+-'∠==='⋅,26tan 5A PG '∴∠=.2.如图,二面角A BD C --的平面角的大小为120︒,120BDA ∠=︒,150BDC =∠︒,2AD BD ==,CD =,则四面体ABCD 的外接球表面积为________.【答案】116π【详解】在BDA V 中,120BDA ∠=︒,2AD BD ==,所以AB ==,设BDA V 的外接圆的半径为1r ,则124sin AB r BDA==∠,所以12r =,在BDC 中,150BDC =∠︒,2BD =,CD =,所以BC ==,设BDC 的外接圆的半径为2r ,则22sin BC r BDC==∠,所以1r =又作12,O G BD O G BD ⊥⊥,所以12O GO ∠为二面角A BD C --的平面角,即12120O GO ∠= ,所以1O G ==2O G ==,所以12O O =设四面体ABCD 的外接球的球心为O ,球半径为R ,则1212sin O O OG O MO ==∠,所以R ==ABCD 的外接球表面积为24429116R πππ=⨯=,故答案为:116π.3.蹴鞠,又名“蹴球”“蹴圆”等,“蹴”有用脚蹴、踢的含义,鞠最早系外包皮革、内饰米糠的球,如图所示.因而“蹴鞠”就是指古人以脚蹴、踢皮球的活动,类似今日的足球.现已知某“鞠”的表面上有四个点A ,B ,C ,D 满足10cm AB BC CD DA DB =====,15cm AC =,则该“鞠”的表面积为___________2cm .【答案】7003π【详解】由已知得ABD △,CBD 均为等边三角形.如图所示,设球心为O ,BCD △的中心为O ',取BD 的中点F ,连接,,,,AF CF OO OB O B '',则AF BD ⊥,CF BD ⊥,得BD ⊥平面AFC ,且可求得53cm AF CF ==,而15cm AC =,所以120AFC ∠=︒.在平面AFC 中过点A 作CF 的垂线,与CF 的延长线交于点E ,由BD ⊥平面AFC ,得BD AE ⊥,故AE ⊥平面BCD ,过点O 作OG AE ⊥于点G ,则四边形O EGO '是矩形,则()2103sin 60cm 33O B BC ︒'=⨯=,()153cm 23O F O B ''==,()15sin 60cm 2AE AF =︒=,53sin 302EF AF =︒=.设球的半径为R ,OO x '=,则由222OO O B OB ''+=,222OA AG GO =+,得221003x R +=,222535315232x R ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得5cm x =,2175cm 3R =故三棱锥A BCD -外接球的表面积()227004cm 3S R ππ==4.如图,正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的顶点C 在平面α上,若A 1B 和A 1D 与平面α都成60°角,则A 1C 与平面α所成角的余弦值为______.【答案】13【详解】设直线l 过点A 1且垂直于α,则A 1B 与A 1D 都与直线l 夹角为30°,连结BD ,由题意得△A 1BD 是等边三角形,取BD 中点E ,由题意得A 1E 可以承担直线l 的角色,但同时与直线A 1B 、A 1D 夹角为相等的直线,最小也要30°,∴此时直线l 是唯一的,由题意知A 1C 与直线l (直线A 1E )的余弦值恰为A 1C 与平面α所成角的正弦,设正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的棱长为2,则A 1C 222222++=3,CE 221222+2,A 1E 22(22)(2)-=6,∴设A 1C 与平面α所成角为θ,则sin θ=22211112A C A E CE A C A E +-⨯⨯2236⨯⨯223,∴A 1C 与平面α所成角的余弦值为:cos θ2221()3-=13.故答案为:13.5.如图,在棱长为1的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点M 是AD 的中点,动点P 在底面正方形ABCD 内(不包括边界),若B 1P //平面A 1BM ,则C 1P 长度的取值范围是____.【答案】30[2)5【详解】取BC 中点N ,连结B 1D ,B 1N ,DN ,作CO ⊥DN ,连结C 1O ,因为平面B 1DN ∥平面A 1BM ,所以点P 在底面ABCD 内的轨迹是线段DN (动点P 在底面正方形ABCD 内,不包括边界,故不含点N 和点D ),在1C DN △中,2211152,1()22C D DN C N ===+=,所以12215262()()2224C DN S =-= ,过C 1O ⊥DN ,则当P 与O 重合时,C 1P 长度取最小值,所以C 1P 长度的最小值为1630421522C O ==⨯,当P 与D 重合时,C 1P 长度取最大值,∴C 1P 长度的最大值为C 1D ,∵P 与D 不重合,∴C 1P 长度的取值范围是[5.故答案为:305.6.鲁班锁是中国传统的智力玩具,起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构,它的外观是如图所示的十字立方体,其上下、左右、前后完全对称,六根完全一样的正四棱柱体分成三组,经90 榫卯起来.若正四棱柱的高为6,底面正方形的边长为1,现将该鲁班锁放进一个球形容器(容器壁的厚度忽略不计),则该球形容器表面积的最小值为_____.【答案】41π【详解】由题意,该球形容器的半径的最小值为并在一起的两个长方体体对角线的一半,即为14122=,∴该球形容器体积的最小值为:42412ππ⨯=.7.在三棱锥D ABC -中,ABC 是以A ∠为直角的等腰直角三角形,DBC △是边长为2的等边三角形,二面角A BC D --的余弦值为63-,则三棱锥D ABC -的外接球的表面积为______.【答案】8π【详解】如图,设BC 的中点为E ,过点E 作平面ABC 的法线EO ,过BCD △的重心F 作平面DBC 的法线FO ,EO 与FO 交于点O ,则O 为三棱锥D ABC -的外接球的球心.又1333EF DE ==,6cos 3DEA ∠=-,所以3cos 3FEO ∠=.又3cos 3EF FEO OE ∠==,所以1OE =,,所以球的表面积为8π.8.已知球O 的半径为102,以球心O 为中心的正四面体Γ的各条棱均在球O 的外部,若球O 的球面被Γ的四个面截得的曲线的长度之和为8π,则正四面体Γ的体积为_________.【答案】【详解】由题知,正四面体截球面所得曲线为四个半径相同的圆,每个圆的周长为2π,半径为1,故球心O 到正四=a ,如图所示,则斜高32AE EF a ==,体高3=AF a ,在Rt AEF 和R t AGO 中,13OG EF AO AE ==,61236632a =-,∴6a =,∴231362618234312V a a =⋅⋅=⋅=.9.已知菱形ABCD 的边长为4,对角线4BD =,将ABD △沿着BD 折叠,使得二面角A BD C --为120︒,则三棱锥A BCD -的外接球的表面积为___________.【答案】1123π【详解】如图所示:将ABD △沿BD 折起后,取BD 中点为E ,连接AE ,CE ,则AE BD ⊥,CE BD ⊥,所以AEC ∠即为二面角A BD C --的平面角,所以120AEC ∠=︒;ABD △与BCD △是边长为4的等边三角形.分别记三角形ABD △与BCD △的重心为G 、F ,则12333EG EA ==,1333EF EC ==;即EF EG =;因为ABD △与BCD △都是边长为4的等边三角形,所以点G 是ABD △的外心,点F 是BCD △的外心;记该几何体ABCD 的外接球球心为O ,连接OF ,OG ,根据球的性质,可得OF ⊥平面BCD ,OG ⊥平面ABD ,所以 OGE 与OFE △都是直角三角形,且OE 为公共边,所以Rt OGE △与Rt OFE 全等,因此1602OEG OEF AEC ∠=∠=∠=︒,所以433OE =;因为AE BD ⊥,CE BD ⊥,AE CE E =I ,且AE ⊂平面AEC ,CE ⊂平面AEC ,所以BD ⊥平面AEC ;又OE ⊂平面AEC ,所以BD OE ⊥,连接OB ,则外接球半径2213OB ==,所以外接球表面积为1123π.10.三棱锥A BCD -的一条棱长为a ,其余棱长均为1,当三棱锥A BCD -的体积最大时,它的外接球的表面积为___________.【答案】53π【详解】解:由题意画出三棱锥的图形,其中1AB BC CD BD AC =====,AD a =.取BC ,AD 的中点分别为E ,F ,可知AE BC ⊥,DE BC ⊥,且AE DE E = ,∴BC ⊥平面AED ,∴平面ABC ⊥平面BCD 时,三棱锥A BCD -的体积最大,此时2AD a ====.设三棱锥外接球的球心为O ,半径为R ,由球体的对称性知,球心O 在线段EF 上,∴OA OC R ==,又64EF ==,设OF x OE x 4==-,,在三角形AOF 中:2222216R ()x 24AD OF ⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭,在三角形OEC 中:2222211R ()x 242OE BC ⎛⎫⎛⎫=+=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴222221442R x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,解得612x =.∴球的半径R 满足222665R 41212⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴三棱锥外接球的表面积为25544123R πππ=⨯=.11.四面体ABCD 中,90ABC BCD ∠=∠=︒,2AB BC CD ===,AD =表面积为__________.【答案】12π【详解】由题意90ABC BCD ∠=∠=︒,2AB BC CD ===,AD =AC BD ==,所以222AB BD AD +=,AB BD ⊥,同理AC CD ⊥,取AD 中点O ,则O 到,,,A B C D 四点的距离相等,O 即为ABCD 外接球的球心,所以球半径为2AD r ==,球表面积为2412ππ==S r .故答案为:12π.12.如图所示,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,,E F 为1,AA AB 的中点,M 点是正方形11ABB A 内的动点,若1//C M 平面1CD E ,则M 点的轨迹长度为______.2【详解】如图所示,11A B 的中点H ,1BB 的中点G ,连接11,,,,GH C H C G EG HF .可得四边形11EGC D 是平行四边形,∴11//C G D E ,又1C G ⊄平面1CD E ,1D E ⊂平面1CD E ,可得1//C G 平面1CDE .同理可得1//C H CF ,1//C H 平面1CD E ,又111C H CG C = ,∴平面1//C GH 平面1CD E .∵M 点是正方形11ABB A 内的动点,1//C M 平面1CD E ,∴点M 在线段GH 上.∴M 点的轨迹长度为22112GH =+=.2.132的正方体ABCD A B C D ''''-中,点E 、F 、G 分别是棱A B ''、B C '、CD 的中点,则由点E 、F 、G 确定的平面截正方体所得的截面多边形的面积等于___________.【答案】332【详解】分别取AD 中点P ,1CC 中点M ,1AA 中点N ,可得出过E ,F ,G 三点的平面截正方体所得截而为正六边形EFMGPN ,则正六边形的边长2211122MG CG CM =+=+,故截面多边形的面积等于23336142S =⨯⨯=.故答案为:332.14.球O 为正方体1111ABCD A B C D -的内切球,平面11A C B 截球O 的截面面积为π,则球的表面积为________.【答案】6π【详解】设内切球半径为R ,则正方体棱长为2R ,如图,平面11A C B 截球O 所得圆为正11A C B △的内切圆,而截面圆半径为1,在正11A C B △中122A B =,∴3216⋅=,62R =故内切球的表面积为264)6π2π⋅⋅=.故答案为:6π15.某圆台下底半径为2,上底半径为1,母线长为2,则该圆台的表面积为________.【答案】11π【详解】由题意该圆台的表面积为2221(21)211S ππππ=⨯+⨯+⨯+⨯=.。

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山东省新高考高考模拟冲关押题卷(四)数学(解析版)第Ⅰ卷一、单项选择题:本题共7小题,每小题5分,共35分. 1.集合A ={x |(x +1)(x -2)≤0},B ={x |x <2},则A ∩B =( )A .[0,2]B .[0,1]C .(0,2]D .[-1,0]2.若复数z =1+i1+a i(i 表示虚数单位)为纯虚数,则实数a 的值为( )A .1B .0C .-12 D .-13.设{a n }为公差不为0的等差数列,p ,q ,k ,l 为正整数,则“p +q >k +l ”是“a p +a q >αk +a l ”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4.已知a =213,b =log 2 13,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a5.据《孙子算经》中记载,中国古代诸侯的等级从低到高分为:男、子、伯、侯、公,共五级.现有每个级别的诸侯各一人,共五人,要把80个橘子分完且每人都要分到橘子,级别每高一级就多分m 个(m 为正整数),若按这种方法分橘子,“公”恰好分得30个橘子的概率是( )A.18B.17C.16D.156.17世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为36°的等腰三角形(另一种是顶角为108°的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金△ABC 中,BCAC =5-12.根据这些信息,可得sin 234°=( )A.1-254 B .-3+58C .-5+14D .-4+587.已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,直线l 为双曲线C 的一条渐近线,F 1关于直线l 的对称点F ′1在以F 2为圆心,以半焦距c 为半径的圆上,则双曲线C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D .3二、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3分,有选错的得0分.8.已知a >b ≥2,则( )A .b 2<3b -aB .a 3+b 3>a 2b +ab 2C .ab >a +b D.12+2ab >1a +1b9.如图,已知矩形ABCD 中,AB =2AD ,E 为边AB 的中点,将△ADE 沿直线DE 翻折成△A 1DE ,若M 为线段A 1C 的中点,则△ADE 在翻折过程中,下列说法正确的是( )A .线段BM 的长是定值B .存在某个位置,使DE ⊥A 1C C .点M 的运动轨迹是一个圆D .存在某个位置,使MB ⊥平面A 1DE10.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线C :(x 2+y 2)3=16x 2y 2恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论正确的是( )A .曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点)B .曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2 C .曲线C 围成区域的面积大于4πD .方程(x 2+y 2)3=16x 2y 2(xy >0)表示的曲线C 在第一象限和第三象限11.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)满足f (x 0)=f (x 0+1)=-12,且f (x )在(x 0,x 0+1)上有最小值,无最大值.则( )A .f ⎝⎛⎭⎫x 0+12=-1 B .若x 0=0,则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2πx -π6 C .f (x )的最小正周期为3D .f (x )在(0,2 019)上的零点个数最少为1 346个第Ⅱ卷三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.12.为做好社区新冠疫情防控工作,需将六名志愿者分配到甲、乙、丙、丁四个小区开展工作,其中甲小区至少分配两名志愿者,其它三个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有________种.(用数字作答)13.已知函数f (x )=x +2cos x +λ,在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上任取三个数x 1,x 2,x 3,均存在以f (x 1),f (x 2),f (x 3)为边长的三角形,则λ的取值范围是________.14.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0),准线为l ,过焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,分别过A ,B 作l 的垂线,垂足为C ,D ,若|AF |=4|BF |,则p =________,三角形CDF 的面积为________.15.在三棱锥P - ABC 中,底面ABC 是以AC 为斜边的等腰直角三角形,且AB =2,P A =PC =5,PB 与底面ABC 所成的角的正弦值为13,则三棱锥P - ABC 的外接球的体积为________.四、解答题:本题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(15分)如图,在△ABC 中,C =π4,∠ABC 的平分线BD 交AC 于点D ,且tan ∠CBD =12.(1)求sin A ;(2)若CA →·CB →=28,求AB 的长.17.(12分)在①a2n+1-a2n=3(a n>0),②a2n-a n a n-1-3a n-1-9=0,③S n=n2-2n+2这三个条件中任选一个,补充在下面问题中.已知:数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,________.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对大于1的自然数n,是否存在大于2的自然数m,使得a1,a n,a m成等比数列.若存在,求m的最小值;若不存在,说明理由.18.(12分)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=2DC=2BC,E为AB的中点,沿DE将△ADE折起,使得点A到点P位置,且PE⊥EB,M为PB的中点,N是BC上的动点(与点B,C 不重合).(1)证明:平面EMN⊥平面PBC;(2)是否存在点N,使得二面角B -EN -M的余弦值为66,若存在,确定N点位置;若不存在,说明理由.19.(12分)沙漠蝗虫灾害年年有,今年灾害特别大.为防范罕见暴发的蝗群迁飞入境,我国决定建立起多道防线,从源头上控制沙漠蝗群.经研究,每只蝗虫的平均产卵数y和平均温度x有关,现收集了以往某地的7组数据,得到下面的散点图及一些统计量的值.平均温度x i ℃ 21 23 25 27 29 32 35 平均产卵数y i 个711 21 24 66115325∑i =17x i =192,∑i =17y i =569,∑i =17x i y i =18 542,∑i =17x 2i=5 414,∑i =17z i =25.2848,∑i =17x i z i =733.7079.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫其中z i =ln y i ,z =17∑i =17z i (1)根据散点图判断,y =a +bx 与y =c e dx (其中e =2.718…自然对数的底数)哪一个更适宜作为平均产卵数y 关于平均温度x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)并由判断结果及表中数据,求出y 关于x 的回归方程.(计算结果精确到小数点后第三位)(2)根据以往统计,该地每年平均温度达到28℃以上时蝗虫会造成严重伤害,需要人工防治,其他情况均不需要人工防治,记该地每年平均温度达到28℃以上的概率为p (0<p <1).①记该地今后5年中,恰好需要3次人工防治的概率为f (p ),求f (p )的最大值,并求出相应的概率p . ②当f (p )取最大值时,记该地今后5年中,需要人工防治的次数为X ,求X 的数学期望和方差.附:线性回归方程系数公式b ^=∑i =1n(x i -x )·(y i -y )∑i =1n (x i -x )2,a ^=y -b ^x .20.(12分)已知圆O :x 2+y 2=4,定点A (1,0),P 为平面内一动点,以线段AP 为直径的圆内切于圆O ,设动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点Q (2,3)的直线l 与C 交于E ,F 两点,已知点D (2,0),直线x =x 0分别与直线DE ,DF 交于S ,T 两点.线段ST 的中点M 是否在定直线上,若存在,求出该直线方程;若不是,说明理由.21.(12分)已知函数f (x )=e x -ax -cos x ,其中a ∈R . (1)求证:当a ≤-1时,f (x )无极值点;(2)若函数g (x )=f (x )+ln(x +1),是否存在a ,使得g (x )在x =0处取得极小值?并说明理由.答案1.答案:A解析:求得A =[-1,2],B =[0,4),所以A ∩B =[0,2],故选A. 2.答案:D解析:设z =b i ,b ∈R 且b ≠0, 则1+i 1+a i=b i ,得到1+i =-ab +b i , ∴1=-ab ,且1=b ,解得a =-1, 故选D. 3.答案:D解析:设等差数列的公差为d ,a p +a q >a k +a l ⇒a 1+(p -1)d +a 1+(q -1)d >a 1+(k -1)d +a 1+(l -1)d ⇒d [(p +q )-(k +l )]>0 ⇒⎩⎪⎨⎪⎧ d >0p +q >k +l 或⎩⎪⎨⎪⎧d <0p +q <k +l , 显然由p +q >k +l 不一定能推出a p +a q >a k +a l , 由a p +a q >a k +a l 也不一定能推出p +q >k +l ,因此p +q >k +l 是a p +a q >a k +a l 的既不充分也不必要条件, 故选D. 4.答案:C解析:a =1-32=1312⎛⎫⎪⎝⎭∈(0,1);b =log 2 13<0;c =121log 3=log 23>1,∴c >a >b ,故选C. 5.答案:B解析:设首项为a 1,因为和为80,所以5a 1+12×5×4×m =80,故m =8-12a 1.因为m ,a 1∈N *,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,m =7,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,m =6,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=6,m =5,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=8,m =4,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=10,m =3,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=12,m =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,m =1. 因此“公”恰好分得30个橘子的概率是17.故选B. 6.答案:C解析:由题可知∠ACB =72°,且cos 72°=12BC AC =5-14,cos 144°=2cos 2 72°-1=-5+14,则sin 234°=sin(144°+90°)=cos 144°=-5+14.故选C. 7.答案:C解析:方法一:直线l 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线,则不妨设直线l 为y =bax ,∵F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点, ∴F 1(-c,0),F 2(c,0),∵F 1关于直线l 的对称点为F ′1,则F ′1为(x ,y ),∴y x +c=-a b ,y +02=b a ·x -c 2,解得x =b 2-a 2c ,y =-2abc ,∴F ′1⎝⎛⎭⎫b 2-a 2c,-2abc ,∵F ′1在以F 2为圆心,以半焦距c 为半径的圆上, ∴⎝⎛⎭⎫b 2-a 2c -c 2+⎝⎛⎭⎫-2ab c-02=c 2, 整理可得4a 2=c 2,即2a =c ,∴e =ca=2,故选C.方法二:由题意知|F ′1O |=|OF 1|=|OF 2|=|F ′1F 2|,所以三角形F ′1F 1F 2是直角三角形,且∠F ′1F 1F 2=30°, 又由焦点到渐近线的距离为b ,得|F ′1F 1|=2b , 所以2b =3c ,所以e =2. 故选C.8.答案:BC解析:对于A ,因为a >b ≥2,所以b 2-(3b -a )=(a -b )+b (b -2)>0, 故A 错误;对于B ,可通过作差证明,B 正确;对于C ,ab -(a +b )=ab -2a +ab -2b2=a (b -2)+b (a -2)2>0,故C 正确;对于D ,若12+2ab >1a +1b成立,当a =10,b =2时,左边=右边=35,故D 错误. 所以,选BC. 9.答案:AC解析:对A ,取CD 中点F ,连接MF ,BF ,则MF ∥DA 1,BF ∥DE ,由∠A 1DE =∠MFB ,MF =12A 1D 为定值,FB =DE 为定值,由余弦定理可得MB 2=MF 2+FB 2-2MF ·FB cos ∠MFB , 所以FB 为定值,A 正确;若B 正确,即DE ⊥A 1C ,由∠AED =∠BEC =45°, 可得DE ⊥CE ,则DE ⊥平面A 1EC ,所以DE ⊥A 1E ,而这与DA 1⊥A 1E 矛盾,故B 错误;因为B 是定点,所以M 在以B 为圆心,MB 为半径的圆上,故C 正确; 取CD 中点F ,连接MF ,BF , 则MF ∥DA 1,BF ∥DE ,由面面平行的判定定理得平面MBF ∥平面A 1DE , 即有MB ∥平面A 1DE ,可得D 错误. 故选AC.10.答案:BD解析:(x 2+y 2)3=16x 2y 2≤16⎝⎛⎭⎫x 2+y 222,解得x 2+y 2≤4(当且仅当x 2=y 2=2时取等号),则B 正确; 将x 2+y 2=4和(x 2+y 2)3=16x 2y 2联立, 解得x 2=y 2=2,即圆x 2+y 2=4与曲线C 相切于点(2,2),(-2,2),(-2,-2),(2,-2), 则A 和C 都错误;由xy >0,得D 正确.综上,选BD. 11.答案:AC解析:(x 0,x 0+1)区间中点为x 0+12,根据正弦曲线的对称性知f ⎝⎛⎭⎫x 0+12=-1, 故选项A 正确;若x 0=0,则f (x 0)=f (x 0+1)=-12,即sin φ=-12,不妨取φ=-π6,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2πx -π6,满足条件, 但f ⎝⎛⎭⎫13=1为(0,1)上的最大值,不满足条件, 故选项B 错误;不妨令ωx 0+φ=2k π-5π6,ω(x 0+1)+φ=2k π-π6,k ∈Z ,两式相减得ω=2π3,即函数的周期T =2πω=3,故C 正确;区间(0,2 019)的长度恰好为673个周期, 当f (0)=0时,即φ=k π(k ∈Z )时,f (x )在开区间(0,2 019)上零点个数至少为673×2-1=1 345, 故D 错误.故正确的是AC. 12.答案:660解析:若甲小区2人,乙、丙、丁其中一小区2人,共有C 26C 24A 33种,若甲小区3人,乙、丙、丁每小区1人,共有C 36A 33种,则不同的分配方案共有C 26C 24A 33+C 36A 33=660种.13.答案:⎝⎛⎭⎫3-5π6,+∞ 解析:求导得f ′(x )=1-2sin x ,令f ′(x )=0,得x =π6,易得f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π6=π6+3+λ,f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫π2=π2+λ,又由题意知f ⎝⎛⎭⎫π2=π2+λ>0,且f ⎝⎛⎭⎫π2+f ⎝⎛⎭⎫π2>f ⎝⎛⎭⎫π6,由此解得λ的取值范围为λ>3-5π6.14.答案:2 5解析:抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0), 所以p =2,准线为x =-1,设过焦点的直线方程为x =my +1, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1y 2=4x ,得y 2-4my -4=0,∴y 1y 2=-4 ①又|AF |=4|BF |,y 1=-4y 2 ②由①②解得y 1=-4,y 2=1或y 1=4,y 2=-1, 所以|CD |=|y 1-y 2|=5,所以三角形CDF 的面积为12×2×5=5.15.答案:9π2或8989π6解析:如图,取AC 中点O ′,因为P A =PC =5,AB =BC , 所以AC ⊥PO ′,AC ⊥O ′B ,所以AC ⊥平面PO ′B ,所以平面PO ′B ⊥平面ABC , 易知∠O ′BP 即为PB 与底面ABC 所成的角或补角. O ′B =2,O ′P =3,所以在△O ′PB 中, (2)2+PB 2-2·2·PB ·cos ∠O ′BP =(3)2,因为sin ∠O ′BP =13,当cos ∠O ′BP =223时,求得PB =3,此时∠PCB =∠P AB =90°.故PB 为三棱锥P ABC 外接球直径,V =9π2;当cos ∠O ′BP =-223时,求得PB =13,延长BO ′交外接球于Q ,则BQ 为圆O ′的直径, 则△QBP 的外接圆直径为球的直径, 由PQ 2=BQ 2+BP 2-2·BQ ·BP ·cos ∠QBP=(22)2+⎝⎛⎭⎫132-2·22·13⎝⎛⎭⎫-223=899, 球的直径为2R =PQsin ∠QBP =89,可求得V =8989π6.综上外接球的体积为9π2或8989π6.16.解析:(1)设∠CBD =θ,因为tan θ=12,又θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,故sin θ=55,cos θ=255, 则sin ∠ABC =sin 2θ=2sin θcos θ=2×55×255=45,cos ∠ABC =cos 2θ=2cos 2θ-1=2×45-1=35,故sin A =sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π4+2θ =sin ⎝⎛⎭⎫π4+2θ=22(sin 2θ+cos 2θ) =22×⎝⎛⎭⎫45+35=7210. (2)由正弦定理BC sin A =ACsin ∠ABC,即BC 7210=AC 45,所以BC =728AC ,又·=22||||=28,所以||||=282,所以AC =42,又由AB sin C =AC sin ∠ABC ,得AB 22=AC 45,所以AB =5.17.解析:方案一:选条件①.(1)由a 2n +1-a 2n =3,得{a 2n }是公差为3的等差数列,由a 1=1,得a 21=1,则a 2n =3n -2,又a n >0,所以a n =3n -2.(2)根据a 1,a n ,a m 成等比数列, 得到a 2n =a 1a m ,即3n -2=3m -2,则有m =3n 2-4n +2,因为n ∈N *且n ≥2, 所以m =3n 2-4n +2∈N *, 当n =2时,m min =6; 方案二:选条件②.(1)因为a 2n -a n a n -1-3a n -1-9=0⇔(a n +3)(a n -a n -1-3)=0,因为a 1=1,所以a n -a n -1-3=0,则{a n }是等差数列,则a n =3n -2.(2)要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1a m ,即(3n -2)2=3m -2,则有m =3n 2-4n +2,因为n ∈N *且n ≥2,所以m =3n 2-4n +2∈N *,当n =2时,m min =6;方案三:选条件③.(1)由S n =n 2-2n +2,得a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 n =12n -3 n ≥2. (2)要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1a m ,即(2n -3)2=2m -3,则有m =2n 2-6n +6,因为n ∈N *且n ≥2,所以m =2n 2-6n +6∈N *,当n =2时,m min =2.18.解析:(1)证明:因为PE ⊥EB ,PE ⊥ED ,EB ∩ED =E ,所以PE ⊥平面EBCD ,又PE ⊂平面PEB ,所以平面PEB ⊥平面EBCD ,而BC ⊂平面EBCD ,BC ⊥EB ,所以平面PBC ⊥平面PEB ,由PE =EB ,PM =MB 知,EM ⊥PB ,于是EM ⊥平面PBC .又EM ⊂平面EMN ,所以平面EMN ⊥平面PBC .(2)假设存在点N 满足题意,取E 为原点,直线EB ,ED ,EP 分别为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系E xyz ,不妨设PE =EB =2,显然平面BEN 的一个法向量为n 1=(0,0,1),设BN =m (0<m <2),则=(1,0,1),=(2,m,0).设平面EMN 的一个法向量为n 2=(x ,y ,z ),则由·n 2=·n 2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ (1,0,1)·(x ,y ,z )=0(2,m ,0)·(x ,y ,z )=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +z =02x +my =0, 故可取n 2=(m ,-2,-m ),所以cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=(0,0,1)·(m ,-2,-m )2m 2+4=-m 2m 2+4, 依题意⎪⎪⎪⎪⎪⎪-m 2m 2+4=66, 解得m =1∈(0,2),此时N 为BC 的中点.综上知,存在点N ,使得二面角B EN M 的余弦值为66, 此时N 为BC 的中点.19.解析:(1)根据散点图可以判断,y =c e dx 更适宜作为平均产卵数y 关于平均温度x 的回归方程类型;对y =c e dx 两边取自然对数,得ln y =ln c +dx ;令z =ln y ,a =ln c ,b =d ,得z =a +bx ;因为=∑i =17(x i -x )(z i -z )∑i =17 (x i -x )2==40.1820147.7143≈0.272, =z -x =3.612-0.272×27.429≈-3.849;所以z 关于x 的回归方程为=0.272x -3.849;所以y 关于x 的回归方程为=e 0.272x -3.849.(2)①由f (p )=C 35·p 3·(1-p )2, 得f ′(p )=C 35·p 2(1-p )(3-5p ), 因为0<p <1,令f ′(p )>0,得3-5p >0,解得0<p <35; 所以f (p )在⎝⎛⎭⎫0,35上单调递增, 在⎝⎛⎭⎫35,1上单调递减,所以f (p )有唯一的极大值为f ⎝⎛⎭⎫35,也是最大值;所以当p =35时,f (p )max =f ⎝⎛⎭⎫35=216625; ②由①知,当f (p )取最大值时,p =35,所以X ~B ⎝⎛⎭⎫5,35, 所以X 的数学期望为E (X )=5×35=3, 方差为D (X )=5×35×25=65. 20.解析:(1)设以AP 为直径的圆的圆心为B ,切点为N ,则|OB |=2-|BA |,∴|OB |+|BA |=2.取A 关于y 轴的对称点A ′,连接A ′P ,故|A ′P |+|AP |=2(|BO |+|BA |)=4>2.所以点P 的轨迹是以A ′,A 为焦点,长轴长为4的椭圆.其中,a =2,c =1,曲线C 方程为x 24+y 23=1. (2)设直线l 的方程为x =ty +(2-3t ),设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),M (x 0,y 0),直线DE 的方程为y =y 1x 1-2(x -2), 故y S =y 1x 1-2(x 0-2), 同理y T =y 2x 2-2(x 0-2); 所以2y 0=y S +y T =y 1x 1-2(x 0-2)+y 2x 2-2(x 0-2), 即2y 0x 0-2=y 1x 1-2+y 2x 2-2=y 1t (y 1-3)+y 2t (y 2-3)=2y 1y 2-3(y 1+y 2)t [y 1y 2-3(y 1+y 2)+3]③ 联立⎩⎨⎧x =ty +(2-3t )3x 2+4y 2-12=0, 化简得(3t 2+4)y 2+(12t -63t 2)y +9t 2-123t =0,所以y 1+y 2=63t 2-12t 3t 2+4,y 1y 2=9t 2-123t 3t 2+4代入③得,2y 0x 0-2=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫9t 2-123t 3t 2+4-3×63t 2-12t 3t 2+4t ⎣⎢⎡⎦⎥⎤9t 2-123t 3t 2+4-3×63t 2-12t 3t 2+4+3 =-123t 12t=-3⇒3x 0+2y 0-23=0, 所以点M 都在定直线3x +2y -23=0上.21.解析:(1)证明:对f (x )求导得f ′(x )=e x +sin x -a ,显然e x >0,sin x ≥-1,所以e x +sin x -a >0-1-a ≥0,即f ′(x )>0,所以f (x )在其定义域上是单调递增函数,故f (x )无极值点;(2)解法一:对g (x )求导得g ′(x )=e x +1x +1-a +sin x (x >-1), 又注意到g ′(0)=2-a ,令g ′(0)=2-a =0,得a =2.此时g ′(x )=e x +1x +1-2+sin x , 令h (x )=g ′(x )=e x +1x +1-2+sin x , 则h ′(x )=e x -1(x +1)2+cos x , 显然,在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上,e x >1>1(x +1)2,cos x >0, 此时h ′(x )=e x -1(x +1)2+cos x >0, 故h (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上是增函数, 所以h (x )>h (0)=0,即g ′(x )=e x +1x +1-2+sin x >0; 又当x ∈(-1,0)时,令s (x )=(x +1)2e x ,t (x )=(x +1)2cos x ,则s ′(x )=(x +1)(x +3)e x >0,s (x )是(-1,0)上的增函数,所以s (-1)<s (x )<s (0),即0<s (x )<1,故存在区间(x 1,0)⊂(-1,0),使s (x )>12,即e x >12(x +1)2; 又0<(x +1)2<1,cos 1<cos x <1,即0<t (x )<1,故存在区间(x 2,0)⊂(-1,0),使t (x )>12,即cos x >12(x +1)2,现设(x 1,0)∩(x 2,0)=(x 0,0),则在区间(x 0,0)上,e x >12(x +1)2,cos x >12(x +1)2同时成立, 即h ′(x )=e x -1(x +1)2+cos x >0, 故h (x )在(x 0,0)上是增函数,h (x )<h (0)=0.从而存在区间(x 0,0),使得g ′(x )=e x +1x +1-2+sin x <0; 因此存在a =2,使得g (x )在x =0处取得极小值.解法二:x =0是f (x )的极小值点的必要条件是f ′(0)=2-a ,即a =2.此时,g ′(x )=e x +11+x-2+sin x , 显然当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时, g ′(x )=e x +11+x-2+sin x ≥1+x +11+x-2+sin x >0; 当-14<x <0时, (1+x )⎝⎛⎭⎫1-x +32x 2=1+x 22(3x +1)>1 ⇒11+x<1-x +32x 2. 令m (x )=⎝⎛⎭⎫1+x +x 22e -x ,m ′(x )=-x 22e -x ≤0, 故m (x )是减函数.因此,当x <0时,m (x )>m (0)=1,即e x <1+x +x 22. 令h (x )=sin x -12x ,h ′(x )=cos x -12. 当-1<x <0时,h ′(x )>cos 1-12>0, 故h (x )在(-1,0)上单调递增.因此,当-1<x <0时,h (x )<h (0)=0,即sin x <12x . 故当x ∈⎝⎛⎭⎫-14,0时, g ′(x )=e x +11+x-2+sin x ≤⎝⎛⎭⎫1+x +x 22+⎝⎛⎭⎫1-x +32x 2-2+x 2=2x 2+x 2<0; 因此,a =2时x =0是g (x )的极小值点.。

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