(统考版)2022年高考数学(文数)模拟试卷17(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.已知全集U=R,集合A={x|x2≥1},B={x|x>0},则(∁UA)∩(∁UB)=( )
A.(-1,1) B.(0,1] C.(-1,0) D.(-1,0]
2.已知复数z满足z(1+i)=(3+i)2,则|z|=( )
A.eq \r(2) B.eq \r(5) C.5eq \r(2) D.8
3.要从编号为1~50的50名学生中用系统抽样的方法抽出5人,所抽取的5名学生的编号可能是( )
A.5,10,15,20,25 B.3,13,23,33,43
C.1,2,3,4,5 D.2,4,8,16,32
4.2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个问题之一,可以这样描述:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数.素数对(p,p+2)称为孪生素数.从10以内的素数中任取两个,其中能构成孪生素数的概率为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,4) C.eq \f(1,5) D.eq \f(1,6)
5.已知圆C过点A(2,4),B(4,2),且圆心C在直线x+y=4上,若直线x+2y-t=0与圆C相切,则t的值为( )
A.-6±2eq \r(5) B.6±2eq \r(5) C.2eq \r(5)±6 D.6±4eq \r(5)
6.执行如图所示的程序框图,若输出的结果s=132,则判断框中可以填( )
A.i≥10? B.i≥11? C.i≤11? D.i≥12?
第6题图 第7题图
7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )
A.eq \f(5π,3) B.eq \f(4π,3) C.2+eq \f(2π,3) D.4+eq \f(2π,3)
8.已知x=eq \f(π,6)是函数f(x)=(asin x+cs x)cs x-eq \f(1,2)的图象的一条对称轴,则下列结论中正确的是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))是f(x)的图象的一个对称中心
B.f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,6)))上单调递增
C.f(x)是最小正周期为π的奇函数
D.先将函数y=2sin 2x的图象上各点的纵坐标缩短为原来的eq \f(1,2),然后向左平移eq \f(π,6)个单位长度即可得函数f(x)的图象
9.
已知定义在R上的函数f(x)=lg2(ax-b+1)(a>0,a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是( )
A.0
O为坐标原点,且△OAB的内切圆半径为eq \f(a,3),则双曲线的离心率为( )
A.2 B.eq \r(5) C.eq \f(\r(5),2) D.eq \r(6)
11.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=a,CD=b(a>b).若EF∥AB,EF到CD与AB的距离之比为m∶n,则可推算出:EF=eq \f(ma+nb,m+n),用类比的方法,推想出下面问题的结果.在上面的梯形ABCD中,分别延长梯形的两腰AD和BC交于O点,设△OAB,△ODC的面积分别为S1,S2,则△OEF的面积S0与S1,S2的关系是( )
A.S0=eq \f(mS1+nS2,m+n) B.S0=eq \f(nS1+mS2,m+n) C.eq \r(S0)=eq \f(m\r(S1)+n\r(S2),m+n) D.eq \r(S0)=eq \f(n\r(S1)+m\r(S2),m+n)
12.已知函数f(x)=(x2+x)(x2+ax+b),若对∀x∈R,均有f(x)=f(2-x),则f(x)的最小值为( )
A.-eq \f(9,4) B.-eq \f(35,16) C.-2 D.0
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
13.已知{an}为等差数列,公差为1,且a5是a3与a11的等比中项,Sn是{an}的前n项和,则S12的值为________.
14.为了考察两个变量x和y之间的线性关系,甲、乙两位同学各自独立做了10次和15次试验,并且利用线性回归方法,求得回归直线分别为l1,l2,已知两人所得的试验数据中,变量x和y的数据的平均值都相等,且分别是s,t.
①直线l1和l2一定有公共点(s,t);
②直线l1和l2相交,但交点不一定是(s,t);
③必有直线l1∥l2;
④l1和l2必定重合.
其中,说法不正确的是__________(只填序号).
15.如果定义在R上的函数f(x),对任意两个不相等的实数x1,x2,都有x1·f(x1)+x2·f(x2)>x1·f(x2)+x2·f(x1),则称函数f(x)为“T函数”.
给出下列函数:①y=x2;②y=ex+1;③y=2x-sin x;④y=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ln|x|,x≠0,,1,x=0.))
其中是“T函数”的为__________(把所有满足条件的序号都填上).
16.在四面体ABCD中,BD=AC=2eq \r(2),AB=BC=AD=2,AD⊥BC,则四面体ABCD的外接球的体积为________.
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)如图,点A、B、C在同一水平面上,AC=4,CB=6.现要在点C处搭建一个观测站CD,点D在顶端.
(1)原计划CD为铅垂线方向,α=45°,求CD的长;
(2)搭建完成后,发现CD与铅垂线方向有偏差,并测得β=30°,α=53°,求CD2.(结果精确到1)
(本题参考数据:sin 97°≈1,cs 53°≈0.6,eq \r(2)≈1.4,3eq \r(3)≈5.2)
18.(本小题满分12分)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=AC=AA1=4.D为棱BB1上一点,B1D=1,E为线段AC上一点,AE=3.
(1)证明:BE∥平面AC1D;
(2)若BE⊥AC,求四棱锥ABCC1D的体积.
19.(本小题满分12分)某火锅店为了解气温对营业额的影响,随机记录了该店1月份中5天的日营业额y(单位:千元)与该地当日最低气温x(单位:℃)的数据,如下表:
(1)求y关于x的回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^));
(2)判定y与x之间是正相关还是负相关;若该地1月份某天的最低气温为6℃,用所求回归方程预测该店当日的营业额.
附:回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^))中,eq \(b,\s\up6(^))=.
20.(本小题满分12分)已知圆E:x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y-\f(1,2)))eq \s\up12(2)=eq \f(9,4)经过椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点F1,F2且与椭圆C在第一象限的交点为A,且F1,E,A三点共线.直线l交椭圆C于M,N两点,且eq \(MN,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))(λ≠0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积取到最大值时,求直线l的方程.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ex-x2+a,x∈R的图象在点x=0处的切线为y=bx(e≈2.718 28).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈R时,求证:f(x)≥-x2+x;
(3)若f(x)>kx对任意的x∈(0,+∞)恒成立,求实数k的取值范围.
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
已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cs θ.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,直线l的参数方程是eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=1+tcs α,y=tsin α))(t是参数).
(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,且|AB|=eq \r(14),求直线的倾斜角α的值.
23.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
设函数f(x)=eq \r(x-2)+eq \r(11-x)的最大值为M.
(1)求实数M的值;
(2)求关于x的不等式|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|≤M的解集.
参考答案
1.解析:选D.由题意得,A={x|x≥1或x≤-1},
∁UA={x|-1
故选D.
2.解析:选C.因为z(1+i)=(3+i)2,
所以z=eq \f((3+i)2,1+i)=eq \f(8+6i,1+i)=eq \f((8+6i)(1-i),(1+i)(1-i))=(4+3i)(1-i)=7-i,所以|z|=eq \r(72+(-1)2)=eq \r(50)=5eq \r(2).故选C.
3.解析:选B.根据系统抽样的方法可把样本的编号按照由小到大的顺序分为5组,在第一组1~10中抽取一个号码,然后加10,得到第2个号码,依次类推,结合选项可知,只有选项B符合.
4.解析:选A.10以内的所有的素数有:2,3,5,7;随机选取两个不同的数,其中能组成孪生素数的个数有2个,即(3,5)和(5,7);则在10以内的素数中,随机选取两个不同的素数,能选的个数为6,所以,从10以内的素数中任取两个,其中能构成孪生素数的概率为eq \f(2,6)=eq \f(1,3).
故选A.
5.解析:选B.因为圆C过点A(2,4),B(4,2),所以圆心C在线段AB的垂直平分线y=x上,又圆心C在直线x+y=4上,联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=x,,x+y=4,))解得x=y=2,即圆心C(2,2),圆C的半径r=eq \r((2-2)2+(2-4)2)=2.又直线x+2y-t=0与圆C相切,所以eq \f(|2+4-t|,\r(5))=2,解得t=6±2eq \r(5).
6.解析:选B.第一次循环s=12,i=11;第二次循环s=12×11=132,i=10;结束循环,输出s=132,所以判断框中应填i≥11?,选B.
7.解析:选A.设半圆柱体体积为V1,半球体体积为V2,由题得几何体体积为
V=V1+V2=π×12×2×eq \f(1,2)+eq \f(4,3)×π×13×eq \f(1,2)=eq \f(5π,3).
故选A.
8.解析:选B.易知函数f(x)=asin xcs x+cs2x-eq \f(1,2)=eq \f(1,2)asin 2x+eq \f(1,2)cs 2x,因为x=eq \f(π,6)是函数f(x)的图象的一条对称轴,所以f(0)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3))),即eq \f(1,2)=eq \f(a,2)sineq \f(2π,3)+eq \f(1,2)cseq \f(2π,3),所以a=eq \r(3),f(x)=eq \f(\r(3),2)sin 2x+eq \f(1,2)cs 2x=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),令2x+eq \f(π,6)=kπ(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,12)(k∈Z),所以函数f(x)的图象的对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2)-\f(π,12),0))(k∈Z),故A错误.当-eq \f(π,3)≤x≤eq \f(π,6)时,-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤eq \f(π,2),故B正确.f(x)的最小正周期为π,但f(x)不是奇函数,故C错误.先将函数y=2sin 2x的图象上各点的纵坐标缩短为原来的eq \f(1,2),得到函数y=sin 2x的图象,再将函数y=sin 2x的图象向左平移eq \f(π,12)个单位长度得到函数f(x)的图象,故D错误.
9.解析:选D.由题图可知,a>1,f(0)=lg2(1-b+1),故0
因为a>b>0,所以双曲线的渐近线如图所示,
设内切圆圆心为M,则M在∠AOB的平分线Ox上,过点M分别作MN⊥OA于点N,MT⊥AB于点T,
由FA⊥OA得四边形MTAN为正方形,由焦点到渐近线的距离为b得FA=b,又OF=c,所以OA=a,|NA|=|MN|=eq \f(1,3)a,
所以|NO|=eq \f(2,3)a,
所以eq \f(b,a)=tan∠AOF=eq \f(|MN|,|NO|)=eq \f(1,2),
得e=eq \f(\r(5),2).
故选C.
11.解析:选C.在平面几何中类比几何性质时,一般是由平面几何点的性质类比推理线的性质;由平面几何中线段的性质类比推理面积的性质.故由EF=eq \f(ma+nb,m+n)类比到关于△OEF的面积S0与S1,S2的关系是eq \r(S0)=eq \f(m\r(S1)+n\r(S2),m+n),故选C.
12.解析:选A.由f(x)=f(2-x)得f(0)=f(2),f(-1)=f(3),则2a+b=-4,3a+b=-9,解得a=-5,b=6,则f(x)=(x2+x)(x2-5x+6)=x(x-2)(x+1)(x-3)=(x2-2x)(x2-2x-3),令x2-2x=t,t∈[-1,+∞),则f(x)=(x2-2x)(x2-2x-3)=t2-3t=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(3,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(9,4),当t=eq \f(3,2)时,f(x)取得最小值-eq \f(9,4),选项A正确.
13.解析:由题意得,aeq \\al(2,5)=a3a11, 即(a1+4)2=(a1+2)(a1+10),a1=-1,所以S12=12×(-1)+eq \f(12×11,2)×1=54.
答案:54
14.解析:他们仅仅是测得的数据平均值相等,而不是对应值都相等,所以认为这两条直线是相交的,而且交点也能够确定,就是点(s,t).这是因为线性回归直线方程为eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^)),而eq \(a,\s\up6(^))=eq \(y,\s\up6(-))-eq \(b,\s\up6(^))eq \(x,\s\up6(-)),因为变量x和y的数据的平均值相等且分别都是s,t,所以(s,t)一定在回归直线上,所以直线l1与l2一定有公共点(s,t).
答案:②③④
15.解析:将x1·f(x1)+x2·f(x2)>x1·f(x2)+x2·f(x1)变形得[f(x1)-f(x2)]·(x1-x2)>0在R上恒成立,所以“T函数”必须在R上是增函数.y=x2在(-∞,0)上单调递减,故①不是“T函数”;y=ex+1在R上是增函数,故②是“T函数”;由y′=2-cs x>0知,函数y=2x-sin x在R上是增函数,故③是“T函数”;当x=0时,y=1,当x=1时,y=0,故④不是“T函数”.综上,是“T函数”的序号为②③.
答案:②③
16.解析:由题意知,AB2+BC2=AC2,
所以BC⊥BA,因为DA⊥BC,
所以BC⊥平面DAB,
所以BC⊥BD,所以CD=2eq \r(3).
在△ACD中,AC2+AD2=CD2,
所以四面体ABCD的外接球的球心为DC的中点,则其半径R=eq \r(3),
故球的体积为eq \f(4,3)πR3=4eq \r(3)π.
故答案为:4eq \r(3)π.
答案:4eq \r(3)π
17.解:(1)因为CD为铅垂线方向,点D在顶端,所以CD⊥AB.
又α=45°,所以CD=AC,所以CD=4.
(2)在△ABD中,α+β=53°+30°=83°,AB=AC+CB=4+6=10.
所以∠ADB=180°-83°=97°.
所以由eq \f(AD,sin β)=eq \f(AB,sin∠ADB),得AD=eq \f(ABsin β,sin∠ADB)=eq \f(10sin 30°,sin 97°)=eq \f(5,sin 97°)≈5.
在△ACD中,CD2=AD2+AC2-2AD·ACcs α=52+42-2×5×4×cs 53°≈17.
18.
解:(1)证明:如图,过E作EF∥CC1交AC1于F,连接DF.
由EF∥CC1,得eq \f(EF,CC1)=eq \f(AE,AC)=eq \f(3,4),得EF=3.
由BD=BB1-B1D=3,得EF=BD,又EF∥CC1,CC1∥BD,故EF∥BD,所以四边形BEFD为平行四边形,从而BE∥DF.
又DF⊂平面AC1D,故BE∥平面AC1D.
(2)由已知AE=3,EC=1,BE⊥AC,则在Rt△ABE中,BE=eq \r(AB2-AE2)=eq \r(42-32)=eq \r(7),在Rt△BCE中,BC=eq \r(BE2+CE2)=eq \r((\r(7))2+12)=2eq \r(2).
由AB=AC知△ABC为等腰三角形,设底边BC上的高为h,则h=eq \r(AB2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)BC))\s\up12(2))=eq \r(42-(\r(2))2)=eq \r(14),
S四边形BCC1D=eq \f(1,2)·(BD+CC1)·BC=eq \f(1,2)×(3+4)×2eq \r(2)=7eq \r(2),
所以四棱锥ABCC1D的体积V=eq \f(1,3)·h·S四边形BCC1D=eq \f(1,3)×eq \r(14)×7eq \r(2)=eq \f(14\r(7),3).
19.解:(1)列表计算如下:
这里n=5,eq \(x,\s\up6(-))=eq \f(1,n)eq \i\su(i=1,n,x)i=eq \f(35,5)=7,
eq \(y,\s\up6(-))=eq \f(1,n)eq \i\su(i=1,n,y)i=eq \f(45,5)=9.
从而,eq \(b,\s\up6(^))=-eq \f(28,50)=-0.56,eq \(a,\s\up6(^))=eq \(y,\s\up6(-))-eq \(b,\s\up6(^))eq \(x,\s\up6(-))=9-(-0.56)×7=12.92,
故所求回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=-0.56x+12.92.
(2)由eq \(b,\s\up6(^))=-0.56<0知y与x之间是负相关;
将x=6代入回归方程可预测该店当日的营业额为eq \(y,\s\up6(^))=-0.56×6+12.92=9.56(千元).
20.解:(1)因为F1,E,A三点共线,
所以F1A为圆E的直径,
所以AF2⊥F1F2.
由x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0-\f(1,2)))eq \s\up12(2)=eq \f(9,4),
得x=±eq \r(2),所以c=eq \r(2),
|AF2|2=|AF1|2-|F1F2|2=9-8=1,
2a=|AF1|+|AF2|=4,所以a=2.
因为a2=b2+c2,所以b=eq \r(2),
所以椭圆C的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1.
(2)由题知,点A的坐标为(eq \r(2),1),
因为eq \(MN,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))(λ≠0),
所以直线的斜率为eq \f(\r(2),2),
故设直线l的方程为y=eq \f(\r(2),2)x+m,
联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=\f(\r(2),2)x+m,\f(x2,4)+\f(y2,2)=1))得,x2+eq \r(2)mx+m2-2=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
所以x1+x2=-eq \r(2)m,x1x2=m2-2,
Δ=2m2-4m2+8>0,
所以-2
=eq \r(1+\f(1,2))eq \r((x1+x2)2-4x1x2)
=eq \r(12-3m2),
点A到直线l的距离d=eq \f(\r(6)|m|,3),
所以S△AMN=eq \f(1,2)|MN|·d
=eq \f(1,2)eq \r(12-3m2)×eq \f(\r(6),3)|m|
=eq \f(\r(2),2)eq \r((4-m2)m2)≤eq \f(\r(2),2)×eq \f(4-m2+m2,2)=eq \r(2),
当且仅当4-m2=m2,
即m=±eq \r(2)时等号成立,
此时直线l的方程为y=eq \f(\r(2),2)x±eq \r(2).
21.解:(1)f(x)=ex-x2+a,f′(x)=ex-2x.
由已知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(0)=1+a=0,f′(0)=1=b))⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-1,b=1)),f(x)=ex-x2-1.
(2)证明:令φ(x)=f(x)+x2-x=ex-x-1,φ′(x)=ex-1,由φ′(x)=0,得x=0,
当x∈(-∞,0)时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减;
当x∈(0,+∞)时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增.
所以φ(x)min=φ(0)=0,从而f(x)≥-x2+x.
(3)f(x)>kx对任意的x∈(0,+∞)恒成立⇔eq \f(f(x),x)>k对任意的x∈(0,+∞)恒成立,
令g(x)=eq \f(f(x),x),x>0,
所以g′(x)=eq \f(xf′(x)-f(x),x2)=eq \f(x(ex-2x)-(ex-x2-1),x2)
=eq \f((x-1)(ex-x-1),x2).
由(2)可知当x∈(0,+∞)时,ex-x-1>0恒成立,
令g′(x)>0,得x>1; g′(x)<0,
得0<x<1.
所以g(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).
g (x)min=g(1)=e-2.
所以k<g(x)min=g(1)=e-2,所以实数k的取值范围为(-∞,e-2).
22.解:(1)由ρ=4cs θ得其直角坐标方程为(x-2)2+y2=4.
(2)将eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=1+tcs α,y=tsin α))代入圆C的方程得(tcs α-1)2+(tsin α)2=4,
化简得t2-2tcs α-3=0.
设A、B两点对应的参数分别为t1、t2,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(t1+t2=2cs α,,t1t2=-3,))
所以|AB|=|t1-t2|=eq \r((t1+t2)2-4t1t2)
=eq \r(4cs2α+12)=eq \r(14),
所以4cs2α=2,故 cs α=±eq \f(\r(2),2),
即α=eq \f(π,4)或eq \f(3π,4).
23.解:(1)f(x)=eq \r(x-2)+eq \r(11-x)≤2 eq \r(\f((x-2)+(11-x),2))=3eq \r(2),当且仅当x=eq \f(13,2)时等号成立.故函数f(x)的最大值M=3eq \r(2).
(2)由(1)知M=3eq \r(2).由绝对值三角不等式可得|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|≥|(x-eq \r(2))-(x+2eq \r(2))|=3eq \r(2).
所以不等式|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|≤3eq \r(2)的解集就是方程|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|=3eq \r(2)的解,
由绝对值的几何意义得,当且仅当-2eq \r(2)≤x≤eq \r(2)时,|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|=3eq \r(2),
所以不等式|x-eq \r(2)|+|x+2eq \r(2)|≤M的解集为{x|-2eq \r(2)≤x≤eq \r(2)}.
x
2
5
8
9
11
y
12
10
8
8
7
i
xi
yi
xeq \\al(2,i)
xiyi
1
2
12
4
24
2
5
10
25
50
i
xi
yi
xeq \\al(2,i)
xiyi
3
8
8
64
64
4
9
8
81
72
5
11
7
121
77
∑
35
45
295
287
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