2022届高考数学一轮复习综合检测一(解析版)
展开综合检测一
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知集合A=,B={x|1
答案 C
解析 因为A==,
所以∁RA=∪[2,+∞),
又B={x|1
2.(2020·江西省九江市三中期中)已知复数z=,则z的虚部为( )
A.-1 B.0 C.1 D.i
答案 C
解析 z====i,故虚部为1.
3.命题“∀x∈R,x2-x+1>0”的否定是( )
A.∀x∈R,x2-x+1<0
B.∀x∈R,x2-x+1≤0
C.∃x0∈R,x-x0+1<0
D.∃x0∈R,x-x0+1≤0
答案 D
解析 命题“∀x∈R,x2-x+1>0”的否定是“∃x0∈R,x-x0+1≤0”.
4.抛物线y=mx2的准线方程为( )
A.y=± B.x=± C.y=- D.x=
答案 C
解析 因为抛物线y=mx2,所以x2= y,
所以准线方程为y=-.
5.已知a,b均为单位向量,|a+b|=,则(2a+b)·(a-b)等于( )
A.- B. C.- D.
答案 B
解析 a,b均为单位向量,故|a|=1,|b|=1,
由|a+b|=,得|a+b|2=3,
则有|a|2+|b|2+2a·b=3,化简得a·b=,
所以(2a+b)·(a-b)=2|a|2-|b|2-a·b
=2-1-=.
6.已知函数f(x)=2sin(ωx+2φ)的最小正周期为2π,函数f(x)的图象关于直线x=对称,且满足函数f(x)在区间上单调递增,则φ等于( )
A. B.- C.- D.
答案 D
解析 ∵ω===1,∴f(x)=2sin(x+2φ),
∵函数f(x)的图象关于直线x=对称,且满足函数f(x)在区间上单调递增,
∴f =2,即+2φ=+2kπ,k∈Z,
即φ=+kπ,k∈Z,
∵|φ|<,∴φ=.
7.(2021·泸州模拟)某同学在课外阅读中国古代数学名著《孙子算经》时,为解决“物不知数”问题,设计了如图所示的程序框图.执行此程序框图,则输出的a的值为( )
A.13 B.18 C.23 D.28
答案 C
解析 输入n=1,得a=8,不满足∈Z;
输入n=2,得a=13,不满足∈Z;
输入n=3,得a=18,不满足∈Z;
输入n=4,得a=23.
满足∈Z,即输出a的值为23.
8.函数y=(2x-1)ex的图象大致是( )
答案 A
解析 当x→-∞时,y=(2x-1)ex<0,则C,D错误.
因为y′=(2x+1)ex,所以当x<-时,y′<0,y=(2x-1)ex在上单调递减,所以A正确,B错误.
9.过点P(1,-)与圆x2+y2=4相切的直线方程是( )
A.x-y-4=0 B.x+y-4=0
C.x-y+4=0 D.x+y+4=0
答案 A
解析 将点P代入圆的方程得12+(-)2=4,
所以点P在圆上,而kOP=-,
所以过点P的切线斜率为k=-=,
则所求切线方程为y+=(x-1),
即x-y-4=0.
10.从6男4女中任选2男2女担任A,B,C,D四种互不相同的工作,且每人担任其中的一项工作.若女甲不能担任工作C,则不同的选派方案种数为( )
A.1 800 B.1 890 C.2 160 D.2 210
答案 B
解析 从6男4女中任选2男2女,共有CC种可能情况,2男2女担任A,B,C,D四种互不相同的工作,共有A种方式,故从6男4女中任选2男2女担任A,B,C,D四种互不相同的工作,不同的选派方案种数为CCA=15×6×24=2 160,若任选的2男2女中一定有女甲且女甲担任工作C,则不同的选派方案种数为CCA=15×3×6=270,故满足题意的选派方案种数为CCA-CCA=1 890.
11.(2020·安徽省六安市第一中学月考)设A,B,C,D是半径为4的球的球面上不同的四点,△ABC为等边三角形且其面积为9,则三棱锥D-ABC体积的最大值为( )
A.36 B.24 C.18 D.9
答案 C
解析 如图所示,
点M为三角形ABC的中心,E为AC的中点,
当DM⊥平面ABC时,三棱锥D-ABC的体积最大,
此时,OD=OB=R=4,
∵S△ABC=AB2=9,
∴AB=6,
∵点M为三角形ABC的中心,
∴BM=BE=2,
∴在Rt△OMB中,有OM==2,
∴DM=OD+OM=4+2=6,
∴(VD-ABC)max=×9×6=18.
12.已知f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且x>0时xf′(x)+2f(x)>0,又
f(-1)=0,则f(x)<0的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
答案 D
解析 由题可知,当x>0时xf′(x)+2f(x)>0,
令g(x)=x2·f(x),x>0,
则g′(x)=x2f′(x)+2xf(x)=x[xf′(x)+2f(x)]>0,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,
则f(-x)=-f(x),
所以g(-x)=(-x)2·f(-x)=-x2·f(x)=-g(x),
得g(x)也是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,
所以g(x)在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增,
又f(-1)=0,则g(-1)=(-1)2·f(-1)=0,
所以g(1)=0,
所以可知g(x)<0时,解得x<-1或0
又g(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1),
所以f(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知an=|11-2n|,数列{an}的前n项和为Sn,若Sk=650,则k=________.
答案 30
解析 当n≤5时,an=11-2n,
Sn==10n-n2,
令Sk=650=10k-k2,无解,
当n≥6时,an=2n-11,
Sn=S5+(a6+a7+…+an)
=+=n2-10n+50.
令Sk=650=k2-10k+50,
解得k=30或k=-20(舍去),
综上k=30.
14.在6的展开式中,常数项为________.(用数字作答)
答案 135
解析 由二项式6的展开式的通项公式为Tk+1=C6-k(3x2)k=3k·Cx3k-6,
令3k-6=0,可得k=2,
所以6的展开式的常数项为C×32=135.
15.明朝著名易学家来知德以其太极图解释一年、一日之象的图式,一年气象图将二十四节气配以太极图,说明一年之气象,来氏认为“万古之人事,一年之气象也,春作夏长秋收冬藏,一年不过如此”.如图是来氏太极图,其大圆半径为4,大圆内部的同心小圆半径为1,两圆之间的图案是对称的,若在大圆内随机取一点,则该点落在黑色区域的概率为________.
答案
解析 设大圆面积为S1,小圆面积为S2,
则S1=π×42=16π,S2=π×12=π,
可得黑色区域的面积为×(S1-S2)=,
所以落在黑色区域的概率为P==.
16.已知A,B为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,过点B与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线的另一条渐近线于点P,若点P在以线段AB为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是________.
答案 (2,+∞)
解析 双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,
不妨设过点B与双曲线的一条渐近线平行的直线方程为y=(x-a),
联立解得交点P,
∵点P在以线段AB为直径的圆外,
∴|OP|>|OB|,即有+>a2,
∴=>a2,即e2=>4,∴e>2.
∴双曲线离心率的取值范围是(2,+∞).
三、解答题(本大题共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.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知A=,sin B=3sin C.
(1)求tan C的值;
(2)若a=,求△ABC的面积.
解 (1)因为A=,所以B+C=,
故sin=3sin C,
所以cos C+sin C=3sin C,
即cos C=sin C,得tan C=.
(2)由=,sin B=3sin C,得b=3c.
在△ABC中,由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A=9c2+c2-2×3c×c×=7c2,
又因为a=,所以c=1,b=3,
所以△ABC的面积为S=bcsin A=.
18.(12分)如图,几何体是由半个小圆柱及个大圆柱拼接而成,其中G,H分别为与的中点,四边形ABCD为正方形.
(1)证明:平面DFB⊥平面GCBH;
(2)求平面DFB与平面ABG夹角的正弦值.
(1)证明 由题意得∠ABF=,
∵H为的中点,∴∠ABH=,
∴∠HBF=,即BF⊥BH.
∵BC⊥平面ABH,BF⊂平面ABH,∴BF⊥BC,
又BC,BH⊂平面GCBH,BC∩BH=B,
∴BF⊥平面GCBH,
又BF⊂平面DFB,∴平面DFB⊥平面GCBH.
(2)解 ∵直线AB,AF,AD两两垂直,∴以A为坐标原点,AF,AB,AD所在的直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,
不妨设AB=2,则A(0,0,0),B(0,2,0),F(2,0,0),D(0,0,2),G(-1,1,2),
∴=(-2,2,0),=(-2,0,2),=(-1,1,2),=(0,2,0),
设平面DFB的一个法向量为m=(x,y,z),
则
令x=1,则y=1,z=1,
∴m=(1,1,1),
设平面ABG的一个法向量为n=(p,q,r),
则令r=1,则p=2,q=0,
∴n=(2,0,1),
∴cos〈m,n〉===,
∴平面DFB与平面ABG的夹角的正弦值为=.
19.(12分)(2021·滕州模拟)2017年11月河南省三门峡市成功入围“十佳魅力中国城市”,吸引了大批投资商的目光,一些投资商积极准备投入到“魅力城市”的建设之中.某投资公司准备在2018年年初将四百万元投资到三门峡下列两个项目中的一个之中.
项目一:天坑院是黄土高原地域独具特色的民居形式,是人类“穴居”发展史演变的实物见证.现准备投资建设20个天坑院,每个天坑院投资0.2百万元,假设每个天坑院是否盈利是相互独立的,据市场调研,到2020年底每个天坑院盈利的概率为p(0 项目二:天鹅湖国家湿地公园是一处融生态、文化和人文地理于一体的自然山水景区.据市场调研,投资到该项目上,到2020年底可能盈利投资额的50%,也可能亏损投资额的30%,且这两种情况发生的概率分别为p和1-p.
(1)若投资项目一,记X1为盈利的天坑院的个数,求E(X1)(用p表示);
(2)若投资项目二,记投资项目二的盈利为X2百万元,求E(X2)(用p表示);
(3)在(1)(2)两个条件下,针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个项目,并说明理由.
解 (1)由题意X1~B(20,p),
则盈利的天坑院数的均值E(X1)=20p.
(2)若投资项目二,则X2的分布列为
X2
2
-1.2
P
p
1-p
盈利的均值E(X2)=2p-1.2(1-p)=3.2p-1.2.
(3)若盈利,则每个天坑院盈利0.2×40%=0.08(百万元),
所以投资建设20个天坑院,盈利的均值为
E(0.08X1)=0.08E(X1)=0.08×20p=1.6p(百万元).
D(0.08X1)=0.082D(X1)=0.082×20p(1-p)=0.128p(1-p),
D(X2)=(2-3.2p+1.2)2p+(-1.2-3.2p+1.2)2(1-p)=10.24p(1-p).
①当E(0.08X1)=E(X2)时,1.6p=3.2p-1.2,
解得p=.
D(0.08X1)
②当E(0.08X1)>E(X2)时,1.6p>3.2p-1.2,
解得0 此时选择项目一.
③当E(0.08X1)
20.(12分)设圆x2+y2-2x-15=0的圆心为M,直线l过点N(-1,0)且与x轴不重合,l交圆M于A,B两点,过点N作AM的平行线交BM于点C.
(1)证明|CM|+|CN|为定值,并写出点C的轨迹方程;
(2)设点C的轨迹为曲线E,直线l1:y=kx与曲线E交于P,Q两点,点R为椭圆C上一点,若△PQR是以PQ为底边的等腰三角形,求△PQR面积的最小值.
(1)证明 因为圆x2+y2-2x-15=0可化为
(x-1)2+y2=16,
所以圆心为M(1,0),半径|MB|=4,
又因为过点N作AM的平行线交BM于点C,
所以AM∥NC,
又因为|MA|=|MB|,
所以∠BNC=∠BAM=∠NBC,所以|CN|=|CB|,
所以|CM|+|CN|=|CM|+|CB|=|MB|=4>|MN|=2,
所以点C的轨迹为椭圆,由椭圆的定义可得点C的轨迹方程为+=1(y≠0).
综上所述,|CM|+|CN|为定值4,点C的轨迹方程为+=1(y≠0).
(2)解 由(1)可知点C的轨迹方程为+=1(y≠0),
直线l1:y=kx与曲线E交于P,Q两点,可知k≠0,设P(x1,y1),
联立 消y得(3+4k2)x2=12,
解得
|OP|===.
因为△PQR是以PQ为底的等腰三角形,
所以RO⊥PQ,
所以kRO·kPQ=-1,则kRO=-,
同理|OR|== ,
所以S△RPQ=·|PQ|·|OR|=×2×·= ,
所以S△RPQ=
=12=12
=12=
≥=,
当且仅当k2=,即k=±1时取等号.
所以(S△RPQ)min=.
21.(12分)(2020·安徽省六安市第一中学月考)已知函数f(x)=x2-2x+aln x(a∈R).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,求证f(x1)+f(x2)>-3.
(1)解 由题意,函数f(x)=x2-2x+aln x(a∈R)的定义域为(0,+∞),
且f′(x)=x-2+=,
设方程x2-2x+a=0,可得Δ=4-4a,
①当Δ=4-4a≤0时,即a≥1时,f′(x)≥0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
②当Δ=4-4a>0时,即a<1时,设方程x2-2x+a=0的两根为x1和x2,且x1
(ⅰ)当a≤0时,可得x1≤0,x2>0,
所以f(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增;
(ⅱ)当00,x2>0,
所以f(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.
综上可得:
当a≥1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a≤0时,f(x)在(0,1+)上单调递减,在(1+,+∞)上单调递增;
当0 (2)证明 由(1)可知,当0 又由f(x1)+f(x2)=x-2x1+aln x1+x-2x2+aln x2
=(x+x)-2(x1+x2)+aln x1x2
=[(x1+x2)2-2x1x2]-2(x1+x2)+aln x1x2
=(4-2a)-4+aln a=aln a-a-2,
令g(a)=aln a-a-2(0 所以g(a)在(0,1)上单调递减,所以g(a)>g(1)=-3,
即f(x1)+f(x2)>-3.
请在第22~23题中任选一题作答.
22.(10分)已知平面直角坐标系xOy中,曲线C的方程为y2=4x,直线l的参数方程为(t为参数).以原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)写出曲线C的极坐标方程;
(2)若直线l的斜率为-1,且与曲线C交于M,N两点,求|MN|的长.
解 (1)∵y2=4x,∴(ρsin θ)2=4ρcos θ,
∴ρsin2θ=4cos θ,
∴曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cos θ.
(2)直线l的参数方程为
代入C的方程得2=-2t,
∴t2+8t+8=0,
设直线l与曲线C交于点M,N,对应参数分别为t1,t2,易知Δ>0,
∴
∴|t1-t2|==4,
即|MN|=|t1-t2|=4.
23.(10分)已知函数f(x)=2|x+1|-|x-2|.
(1)解不等式:f(x)≤7;
(2)已知实数x0满足:对∀x∈R都有f(x)≥f(x0),若a,b,c∈R+且a+b+c+f(x0)=0,求++的最小值.
解 (1)f(x)=2|x+1|-|x-2|≤7,
当x≤-1时,由f(x)=-2(x+1)+(x-2)≤7,
得x≥-11,则-11≤x≤-1;
当-1
(2)已知对∀x∈R都有f(x)≥f(x0),
则f(x0)=f(x)min(x∈R).
f(x)=2|x+1|-|x-2|=
则f(x)在(-∞,-1)上是减函数,在(-1,+∞)上是增函数.
所以f(x)min=f(-1)=-3.
a+b+c+f(x0)=0,即a+b+c=3(a,b,c>0),
则++=·[()2+()2+()2]·
≥·2=12,
当且仅当a==,即a=,b=1,c=时,等号成立.
所以min=12.
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