(统考版)2022年高考数学(文数)模拟试卷03(含详解)
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第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x|x2+x-2<0},B={x|-x2+x<0},则A∩(∁RB)=( )
A.(-∞,0)∪[1,+∞)
B.(-∞,0]∪(1,+∞)
C.[0,1)
D.[0,1]
2.已知复数z1=3+4i,复平面内,复数z1与z3所对应的点关于原点对称,z3与z2关于实轴对称,则z1·z2=( )
A.-25 B.25 C.-7 D.7
3.抛掷红、蓝两枚骰子,当已知红色骰子的点数为偶数时,两颗骰子的点数之和不小于9的概率是( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(2,9) C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,12)
4.《张丘建算经》是早于《九章算术》的我国另一部数学著作,在《算经》中有一题:某女子善于织布,一天比一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,30天共织布390尺,则该女子织布每天增加( )
A.eq \f(4,7)尺 B.eq \f(16,29)尺 C.eq \f(8,15)尺 D.eq \f(16,31)尺
5.函数f(x)=xln |x|的大致图象是( )
6.已知角α的顶点为坐标原点O,始边为x轴正半轴,终边在第二象限,A(x,y)是其终边上一点,向量m=(3,4),若m⊥eq \(OA,\s\up6(→)),则taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))=( )
A.7 B.-eq \f(1,7) C.-7 D.eq \f(1,7)
7.已知数列{an}的奇数项依次成等差数列,偶数项依次成等比数列,且a1=1,a2=2,a3+a4=7,a5+a6=13,则a7+a8=( )
A.4+eq \r(2) B.19 C.20 D.23
8.如图所示的程序框图的算法思路源于数学名著《几何原本》中的“辗转相除法”.若输入的m,n分别为385,105,执行该程序框图(图中“m MOD n”表示m除以n的余数,例:11 MOD 7=4),则输出的m等于( )
A.0 B.15 C.35 D.70
9.在△ABC中,点D为边AB上一点,若BC⊥CD,AC=3eq \r(2),AD=eq \r(3),sin∠ABC=eq \f(\r(3),3),则△ABC的面积是( )
A.6eq \r(2) B.eq \f(15\r(2),2) C.eq \f(9\r(2),2) D.12eq \r(2)
10.已知点A,B,C,D在同一个球的球面上,AB=BC=eq \r(2),AC=2,若四面体ABCD外接球的球心O恰好在侧棱DA上,DC=2eq \r(3),则四面体ABCD的体积为( )
A.eq \f(\r(3),3) B.eq \f(\r(3),2) C.eq \f(2\r(3),3) D.eq \r(3)
11.如图,已知点P在以F1,F2为焦点的双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上,过P作y轴的垂线,垂足为Q,若四边形F1F2PQ为菱形,则该双曲线的离心率为( )
A.eq \r(3) B.eq \f(\r(3)+1,2) C.2 D.2eq \r(3)-1
12.已知函数f(x)在(0,1)恒有xf′(x)>2f(x),其中f′(x)为函数f(x)的导数,若α,β为锐角三角形的两个内角,则( )
A.sin2βf(sin α)>sin2αf(sin β)
B.cs2βf(sin α)>sin2αf(cs β)
C.cs2βf(cs α)>cs2αf(cs β)
D.sin2βf(cs α)>sin2αf(cs β)
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
13.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=eq \f(1,a)+eq \f(4,b)的最小值是________.
14.如图是某班8位学生诗词比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的众数和中位数分别为________.
eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(8,,9))eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1(6 6,,0 1 3 3 3 6))
15.已知△ABC中,AB>AC,eq \(AB,\s\up6(→))·eq \(AC,\s\up6(→))=6,BC=eq \r(13),∠A=60°,若M是BC的中点,过M作MH⊥AB于H,则eq \(MH,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=________.
16.若函数f(x)=aln x-x+eq \f(a+3,x)在定义域内无极值,则实数a的取值范围为________.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分12分)某种产品的质量以其指标值来衡量,其指标值越大表明质量越好,且指标值大于或等于102的产品为优质品.现用两种新配方(分别称为A配方和B配方)做试验,各生产了100件这种产品,并测量了每件产品的指标值,得到了下面的试验结果:
A配方的频数分布表
B配方的频数分布表
(1)分别估计用A配方,B配方生产的产品的优质品率;
(2)已知用B配方生产的一件产品的利润y(单位:元)与其指标值t的关系式为y=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-2,t<94,2,94≤t<102,4,t≥102)),估计用B配方生产的一件产品的利润大于0的概率,并求用B配方生产的上述产品平均每件的利润.
18.(本小题满分12分)已知等比数列{an}的前n项和Sn=2n-a,n∈N*.设公差不为零的等差数列{bn}满足:b1=a1+2,且b2+5,b4+5,b8+5成等比数列.
(1)求a的值及数列{bn}的通项公式;
(2)设数列{lgeq \r(2)an}的前n项和为Tn.求使Tn>bn的最小正整数n.
19.(本小题满分12分)如图,在斜三棱柱ABCA1B1C1中,AC=BC=AA1=3,∠ACB=90°,又点B1在底面ABC上的射影D落在BC上,且BC=3BD.
(1)求证:AC⊥平面BB1C1C;
(2)求三棱锥B1ABC1的体积.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=(x-1)ex+1,x∈[0,1].
(1)证明:f(x)≥0;
(2)若a
(1)求抛物线C的方程;
(2)证明:△ABO与△MNO的面积之比为定值.
请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
22.(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,圆O的参数方程为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=-\f(\r(2),2)+rcs θ,,y=-\f(\r(2),2)+rsin θ))(θ为参数,r>0).以O为极点,x轴正半轴为极轴,并取相同的单位长度建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2).
(1)写出圆心的极坐标;
(2)求当r为何值时,圆O上的点到直线l的最大距离为3.
23.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
设f(x)=|ax-1|.
(1)若f(x)≤2的解集为[-6,2],求实数a的值;
(2)当a=2时,若存在x∈R,使得不等式f(2x+1)-f(x-1)≤7-3m成立,求实数m的取值范围.
参考答案
1.解析:选C.因为A=(-2,1),B=(-∞,0)∪(1,+∞),所以∁RB=[0,1],A∩(∁RB)=[0,1),选C.
2.解析:选A.由复数z1与z3所对应的点关于原点对称,z3与z2关于实轴对称可得,
复数z1与z2所对应的点关于虚轴对称,z1=3+4i,所以z2=-3+4i,
所以z1·z2=(3+4i)(-3+4i)=-25.
3.解析:选C.抛掷红、蓝两枚骰子,第一个数字代表红色骰子,第二个数字代表蓝色骰子,
当红色骰子点数为偶数时,有18种,分别为:(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),
其中两颗骰子点数之和不小于9的有6种,分别为:(4,5),(4,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),
所以当已知红色骰子的点数为偶数时,两颗骰子的点数之和不小于9的概率是P=eq \f(6,18)=eq \f(1,3).故选C.
4.解析:选B.本题可以转为等差数列问题:已知首项a1=5,前30项的和S30=390,求公差d.
由等差数列的前n项公式可得,390=30×5+eq \f(30×29,2)d,解得d=eq \f(16,29).
5.解析:选A.因为函数f(x)=xln |x|,可得f(-x)=-f(x),f(x)是奇函数,其图象关于原点对称,排除C,D;当x>0时,f′(x)=ln x+1,令f′(x)>0得x>eq \f(1,e),得出函数f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,e),+∞))上是增函数,排除B,故选A.
6.解析:选D.由m⊥eq \(OA,\s\up6(→)),得3x+4y=0,即y=-eq \f(3,4)x,所以tan α=-eq \f(3,4),taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))=eq \f(tan α+tan \f(π,4),1-tan αtan\f(π,4))=eq \f(tan α+1,1-tan α)=eq \f(-\f(3,4)+1,1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,4))))=eq \f(1,7).
7.解析:选D.设奇数项的公差为d,偶数项的公比为q,由a3+a4=7,a5+a6=13,得1+d+2q=7,1+2d+2q2=13,解得d=2,q=2,所以a7+a8=1+3d+2q3=7+16=23,故选D.
8.解析:选C.第一次循环r=70,m=105,n=70;第二次循环r=35,m=70,n=35;第三次循环r=0,m=35,n=0.故输出的m等于35.
9.解析:选A.在△ADC中,因为AC=3eq \r(2),AD=eq \r(3),cs∠ADC=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(∠ABC+\f(π,2)))=-sin∠ABC=-eq \f(\r(3),3),所以代入AC2=AD2+DC2-2AD·DC·cs∠ADC,可得DC2+2DC-15=0,舍掉负根有DC=3.
所以BC=DCct∠ABC=3eq \r(2).
AB=AD+BD=AD+eq \f(DC,sin∠ABC)=eq \r(3)+3eq \r(3)=4eq \r(3).
于是根据三角形的面积公式有:
S△ABC=eq \f(1,2)AB·BC·sin∠ABC=eq \f(1,2)·4eq \r(3)·3eq \r(2)·eq \f(\r(3),3)=6eq \r(2).故选A.
10.解析:选C.由AB=BC=eq \r(2),AC=2,
可知∠ABC=eq \f(π,2),
取AC的中点M,则点M为△ABC外接圆的圆心,又O为四面体ABCD的外接球球心,
所以OM⊥平面ABC,且OM为△ACD的中位线,所以DC⊥平面ABC,
故三棱锥DABC的体积为V=eq \f(1,3)×eq \f(1,2)×eq \r(2)×eq \r(2)×2eq \r(3)=eq \f(2\r(3),3).故选C.
11.解析:选B.由题意知四边形F1F2PQ的边长为2c,连接QF2,由对称性可知,|QF2|=|QF1|=2c,则三角形QPF2为等边三角形.过点P作PH⊥x轴于点H,则∠PF2H=60°,因为|PF2|=2c,所以在直角三角形PF2H中,|PH|=eq \r(3)c,|HF2|=c,则P(2c,eq \r(3)c),连接PF1,则|PF1|=2eq \r(3)c.由双曲线的定义知,2a=|PF1|-|PF2|=2eq \r(3)c-2c=2(eq \r(3)-1)c,所以双曲线的离心率为eq \f(c,a)=eq \f(1,\r(3)-1)=eq \f(\r(3)+1,2).
12.解析:选B.令g(x)=eq \f(f(x),x2),则g′(x)=eq \f(x2f′(x)-2xf(x),x4)=eq \f(xf′(x)-2f(x),x3),
由于x∈(0,1),且xf′(x)>2f(x),
所以g′(x)>0,故函数g(x)在(0,1)上单调递增.又α,β为锐角三角形的两个内角,则eq \f(π,2)>α>eq \f(π,2)-β>0,所以1>sin α>sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-β))>0,即1>sin α>cs β>0,所以g(sin α)>g(cs β),即eq \f(f(sin α),sin2α)>eq \f(f(cs β),cs2β),所以cs2βf(sin α)>sin2αf(cs β).
13.解析:依题意,得eq \f(1,a)+eq \f(4,b)=
eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)+\f(4,b)))·(a+b)
=eq \f(1,2)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(5+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)+\f(4a,b)))))
≥eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+2\r(\f(b,a)·\f(4a,b))))
=eq \f(9,2),当且仅当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a+b=2,,\f(b,a)=\f(4a,b),,a>0,b>0,))
即a=eq \f(2,3),b=eq \f(4,3)时取等号,
即eq \f(1,a)+eq \f(4,b)的最小值是eq \f(9,2).
答案:eq \f(9,2)
14.解析:依题意,结合茎叶图,将题中的数由小到大依次排列得到:86,86,90,91,93,93,93,96,因此这8位学生得分的众数是93,中位数是eq \f(91+93,2)=92.
答案:93,92
15.解析:由eq \(AB,\s\up6(→))
·eq \(AC,\s\up6(→))=6,∠A=60°,可得|eq \(AB,\s\up6(→))|·|eq \(AC,\s\up6(→))|=12,又在△ABC中,13=AB2+AC2-2AB·ACcs A,所以AB2+AC2=25,因为AB>AC,所以AB=4,AC=3.以A为坐标原点,AB所在的直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,则B(4,0),Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),\f(3\r(3),2))),
所以eq \(BC,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,2),\f(3\r(3),2))),因为M是BC的中点,所以Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(11,4),\f(3\r(3),4))),Heq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(11,4),0)),所以eq \(MH,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(3\r(3),4))),所以eq \(MH,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=-eq \f(27,8).
答案:-eq \f(27,8)
16.解析:函数f(x)=aln x-x+eq \f(a+3,x)在定义域(0,+∞)内无极值等价于f′(x)≥0或f′(x)≤0在定义域(0,+∞)内恒成立.因为f′(x)=eq \f(a,x)-1-eq \f(a+3,x2)=eq \f(-x2+ax-(a+3),x2),
设g(x)=-x2+ax-(a+3),则g(x)≥0或g(x)≤0在(0,+∞)内恒成立,可分两种情况进行讨论,即方程g(x)=-x2+ax-(a+3)=0无解或只有小于等于零的解,因此Δ≤0或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δ≥0,,\f(a,2)≤0,,g(0)≤0,))解得-2≤a≤6或-3≤a≤-2.故实数a的取值范围为[-3,6].
答案:[-3,6]
17.解:(1)由试验结果知,用A配方生产的产品中优质品的频率为eq \f(22+8,100)=0.3,
所以用A配方生产的产品的优质品率的估计值为0.3.
由试验结果知,用B配方生产的产品中优质品的频率为eq \f(32+10,100)=0.42,
所以用B配方生产的产品的优质品率的估计值为0.42.
(2)由条件知,用B配方生产的一件产品的利润大于0时,其质量指标值t≥94,
由试验结果知,指标值t≥94的频率为0.96,
所以用B配方生产的一件产品的利润大于0的概率估计值为0.96.
用B配方生产的产品平均每件的利润为eq \f(1,100)×[4×(-2)+54×2+42×4]=2.68(元).
18.解:(1)当n=1时,a1=S1=2-a;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1.
因为{an}为等比数列,所以2-a=1,解得a=1.所以an=2n-1.
设数列{bn}的公差为d.
因为b2+5,b4+5,b8+5成等比数列,
所以(b4+5)2=(b2+5)(b8+5),
又b1=3,所以(8+3d)2=(8+d)(8+7d),
解得d=0(舍去)或d=8.所以bn=8n-5.
(2)由an=2n-1,得lgeq \r(2)an=2(n-1),
所以{lgeq \r(2)an}是以0为首项,2为公差的等差数列,
所以Tn=eq \f(n(0+2n-2),2)=n(n-1).
由bn=8n-5,Tn>bn,得n(n-1)>8n-5,
即n2-9n+5>0,因为n∈N*,所以n≥9.
故所求n的最小正整数为9.
19.解:(1)证明:因为点B1在底面ABC上的射影D落在BC上,
所以B1D⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以B1D⊥AC,
又∠ACB=90°,所以BC⊥AC,
又B1D∩BC=D,所以AC⊥平面BB1C1C.
(2)因为B1D⊥平面ABC,所以B1D⊥BC,又BD=1,B1B=AA1=3,
所以B1D=eq \r(BBeq \\al(2,1)-BD2)=2eq \r(2),
所以四边形B1BCC1的面积S四边形B1BCC1=3×2eq \r(2)=6eq \r(2),
所以S△B1BC1=eq \f(1,2)S四边形B1BCC1=3eq \r(2).
由(1)知AC⊥平面BB1C1C,故三棱锥AB1BC1的高为AC=3,
所以VB1ABC1=VAB1BC1=eq \f(1,3)×3eq \r(2)×3=3eq \r(2).
20.解:(1)证明:因为f′(x)=xex≥0,即f(x)在[0,1]上单调递增,
所以f(x)≥f(0)=0,结论成立.
(2)令g(x)=eq \f(ex-1,x),则g′(x)=eq \f((x-1)ex+1,x2)>0,x∈(0,1),
所以,当x∈(0,1)时,g(x)
令h(x)=ex-ax-1,x∈(0,1),
则h′(x)=ex-a,由x∈(0,1),得ex∈(1,e),
①当a≤1时,h′(x)>0,此时x∈(0,1),有h(x)>h(0)=0成立,所以a≤1满足条件;
②当a≥e时,h′(x)<0,此时x∈(0,1),有h(x)
21.解:(1)由焦点坐标为(1,0),可知eq \f(p,2)=1,所以p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:当直线l垂直于x轴时,△ABO与△MNO相似,
所以eq \f(S△ABO,S△MNO)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(|OF|,2)))eq \s\up12(2)=eq \f(1,4);
当直线l与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(x-1).
设M(-2,yM),N(-2,yN),A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=k(x-1),,y2=4x,))整理得k2x2-(4+2k2)x+k2=0,所以x1·x2=1.
所以eq \f(S△ABO,S△MNO)
=eq \f(\f(1,2)·|AO|·|BO|·sin∠AOB,\f(1,2)·|MO|·|NO|·sin∠MON)
=eq \f(|AO|,|MO|)·eq \f(|BO|,|NO|)=eq \f(x1,2)·eq \f(x2,2)=eq \f(1,4).
综上,eq \f(S△ABO,S△MNO)=eq \f(1,4).
22.解:(1)由已知可得圆心O的直角坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),-\f(\r(2),2))),所以圆心O的极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(5π,4))).
(2)由直线l的极坐标方程可得直线l的直角坐标方程为x+y-1=0,所以圆心O到直线l的距离d=eq \f(|-\r(2)-1|,\r(2)),圆O上的点到直线l的距离的最大值为eq \f(|-\r(2)-1|,\r(2))+r=3,解得r=2-eq \f(\r(2),2).
23.解:(1)显然a≠0,
当a>0时,解集为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,a),\f(3,a))),则-eq \f(1,a)=-6,eq \f(3,a)=2,无解;
当a<0时,解集为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,a),-\f(1,a))),令-eq \f(1,a)=2,eq \f(3,a)=-6,得a=-eq \f(1,2).
综上所述,a=-eq \f(1,2).
(2)当a=2时,令h(x)=f(2x+1)-f(x-1)=|4x+1|-|2x-3|
=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-2x-4,x≤-\f(1,4),,6x-2,-\f(1,4)<x<\f(3,2),,2x+4,x≥\f(3,2),))
由此可知,h(x)在eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,4)))上单调递减,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,4),\f(3,2)))上单调递增,在eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞))上单调递增,
则当x=-eq \f(1,4)时,h(x)取到最小值-eq \f(7,2),由题意知,-eq \f(7,2)≤7-3m,则实数m的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(7,2))).
指标值分组
[90,94)
[94,98)
[98,102)
[102,106)
[106,110]
频数
8
20
42
22
8
指标值分组
[90,94)
[94,98)
[98,102)
[102,106)
[106,110]
频数
4
12
42
32
10
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