全国统考版2021届高考数学二轮复习验收仿真模拟卷十五理含解析
展开高考仿真模拟卷(十五)
(时间:120分钟;满分:150分)
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|y=lg(x+1)},B={-2,-1,0,1},则(∁RA)∩B=( )
A.{-2,-1} B.{-2}
C.{-1,0,1} D.{0,1}
2.定义运算=ad-bc,则符合条件=0的复数z的共轭复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.一组样本数据的频率分布直方图如图所示,试估计此样本数据的中位数为( )
A.13 B.12
C.11.52 D.
4.已知p:函数f(x)=(x-a)2在(-∞,1)上是减函数,q:∀x>0,a≤恒成立,则綈p是q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
5.在△ABC中,已知AC=,BC=2,B=,则边AC上的高为( )
A. B.
C. D.
6.形状如图所示的2个游戏盘中(图①是半径为2和4的两个同心圆,O为圆心;图②是正六边形,点P为其中心)各有一个玻璃小球,依次摇动2个游戏盘后,将它们水平放置,就完成了一局游戏,则一局游戏后,这2个盘中的小球都停在阴影部分的概率是( )
A. B.
C. D.
7.执行如图所示的程序框图,若输出的S=18,则判断框内应填入的条件是( )
A.k>2? B.k>3?
C.k>4? D.k>5?
8.已知△ABC外接圆圆心为O,半径为1,2=+且||=||,则向量在向量方向上的投影为( )
A. B.
C.- D.-
9.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f(1)=( )
A.- B.
C.1 D.
第9题图 第10题图
10.如图为一个多面体的三视图,则该多面体的体积为( )
A. B.7
C. D.
11.已知函数f(x)=(e为自然对数的底数),若方程f(-x)+f(x)=0有且仅有四个不同的解,则实数m的取值范围是( )
A.(0,e) B.(e,+∞)
C.(0,2e) D.(2e,+∞)
12.已知O为坐标原点,双曲线C:-y2=1(a>0)上有一点P,过点P作双曲线C的两条渐近线的平行线,与两渐近线的交点分别为A、B,若平行四边形 OAPB 的面积为1,则双曲线C的离心率为 ( )
A. B.
C.2 D.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
13.一个盒子里装有3个分别标有号码1,2,3的彩色小球,魔术师每次取出一个,记下它的标号后再放回盒子里,共取3次,则取得小球标号最大值是3的取法有________种.
14.平均数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 019,则该数列的首项为__________.
15.过点(0,3b)的直线l与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条斜率为正值的渐近线平行,若双曲线C的右支上的点到直线l的距离恒大于b,则双曲线C的离心率的最大值是__________.
16.设函数f(x)的定义域为R,若存在常数ω>0,使|f(x)|≤ω|x|对一切实数x均成立,则称f(x)为“条件约束函数”.现给出下列函数:
①f(x)=4x;②f(x)=x2+2;③f(x)=;
④f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且对一切x1,x2均有|f(x1)-f(x2)|≤4|x1-x2|.其中是“条件约束函数”的序号是________(写出符合条件的全部序号).
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)已知向量m=,n=.
(1)若m·n=1,求cos的值;
(2)记f(x)=m·n,在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(2a-c)cos B=bcos C,求函数f(A)的取值范围.
18.(本小题满分12分)如图所示多面体中,AD⊥平面PDC,ABCD为平行四边形,E为AD的中点,F为线段BP上一点,∠CDP=120°,AD=3,AP=5,PC=2.
(1)试确定点F的位置,使得EF∥平面PDC;
(2)若BF=BP,求直线AF与平面PBC所成的角的正弦值.
19.(本小题满分12分)某校高三数学备课组为了更好地制定二轮复习的计划,开展了试卷讲评后效果的调研,从上学期期末数学试题中选出一些学生易错题,重新进行测试,并认为做这些题不出任何错误的同学为“过关”,出了错误的同学为“不过关”,现随机抽查了年级50人,他们的测试成绩的频数分布如下表:
期末分数段
(0,60)
[60,75)
[75,90)
[90,105)
[105,120)
[120,150]
人数
5
10
15
10
5
5
“过关”
人数
1
2
9
7
3
4
(1)由以上统计数据完成如下2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为期末数学成绩不低于90分与测试“过关”有关?说明你的理由;
分数低于90分人数
分数不低于90分人数
总计
“过关”人数
“不过关”人数
总计
(2)在期末分数段[105,120)的5人中,从中随机选3人,记抽取到过关测试“过关”的人数为X,求X的分布列及数学期望.
下面的临界值表供参考:
P(K2≥k0)
0.15
0.10
0.05
0.025
k0
2.072
2.706
3.841
5.024
K2=.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=.
(1)记函数F(x)=x2-x·f(x),求函数F(x)的最大值;
(2)记函数H(x)=若对任意实数k,总存在实数x0,使得H(x0)=k成立,求实数s的取值集合.
21.(本小题满分12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点P,左、右焦点分别为F1,F2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AF2B的内切圆半径为,求以F2为圆心且与直线l相切的圆的方程.
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
在平面直角坐标系xOy中,直线l的方程为x-y+4=0,曲线C的参数方程为(α为参数).
(1)已知在极坐标系(与平面直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以坐标原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴)中,点P的极坐标为,试判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求点Q到直线l的距离的最小值.
23.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
已知函数f(x)=|x-a|+的最小值为2.
(1)求实数a的值;
(2)若a>0,求不等式f(x)≤4的解集.
高考仿真模拟卷(十五)
1.解析:选A.A={x|x>-1},∁RA={x|x≤-1},所以∁RA∩B={-2,-1}.选A.
2.解析:选B.由题意得,2zi-[-i(1+i)]=0,则z==--,
所以=-+,其在复平面内对应的点在第二象限,故选B.
3.解析:选D.由频率分布直方图可得第一组的频率是0.08,第二组的频率是0.32,第三组的频率是0.36,则中位数在第三组内,估计样本数据的中位数为10+×4=,选项D正确.
4.解析:选A.由f(x)=(x-a)2在(-∞,1)上单调递减得a≥1,由x>0,得=x+≥2(当且仅当x=1时等号成立),所以a≤2,所以綈p是q的充分不必要条件.
5.解析:选B.由余弦定理可得,AC2=BC2+AB2-2BC×AB×cos B,即()2=22+AB2-2×2×ABcos ,整理得AB2+2AB-15=0,解得AB=3或AB=-5(舍去).设边AC上的高为h,则S△ABC=BC×AB×sin B=AC×h,即×2×3sin=××h,解得h=.
6.解析:选A.一局游戏后,这2个盘中的小球停在阴影部分分别记为事件A1,A2,
由题意知,A1,A2相互独立,
且P(A1)==,P(A2)=,
所以一局游戏后,这2个盘中的小球都停在阴影部分的概率为P(A1A2)=P(A1)P(A2)=×=.
故选A.
7.解析:选B.第一次运行:k=2,S=0+2=2;第二次运行:k=3,S=2×2+3=7;第三次运行:k=4,S=2×7+4=18,此时输出结果,满足条件.结合选项可知应填“k>3?”.
8.解析:选A.因为+=2,所以点O为BC的中点,因为O是三角形的外心,所以△ABC是直角三角形, 且A是直角,OA=BO,因为||=||,所以△ABO是正三角形,所以在方向上的投影等于||·cos 60°=.
9.解析:选A.由题意得,A=,T=4=,ω=.又因为f(x)=Acos(ωx+φ)为奇函数,所以φ=+kπ,k∈Z,取k=0,则φ=,所以f(x)=cos,
所以f(1)=-.
10.解析:选B.该几何体为如图所示的几何体EFB1C1ABCD,是从棱长为2的正方体中截去两个三棱锥后的剩余部分,其体积V=VA1B1C1D1ABCD-VAA1EF-VDD1EC1=23-××1×1×2-××1×2×2=7,故选B.
11.解析:选D.因为函数F(x)=f(-x)+f(x)是偶函数,F(0)≠0,所以零点成对出现,依题意,方程f(-x)+f(x)=0有两个不同的正根,又当x>0时,f(-x)=ex-mx+,所以方程可以化为:ex-mx++xex-ex=0,即xex=m,
记g(x)=xex(x>0),g′(x)=ex(x+1)>0,设直线y=m与g(x)的图象相切时的切点为(t,tet),则切线方程为y-tet=et(t+1)(x-t),过点,所以-tet=et(t+1)⇒t=1或-(舍弃),所以切线的斜率为2e,由图象可以得m>2e.选D.
12.解析:选D.渐近线方程是x±ay=0,
设P(m,n),过点P且平行于x+ay=0的直线为l,
则l的方程为x+ay-m-an=0,
设l与渐近线x-ay=0的交点为A,
则A,
|OA|=,P点到OA的距离是d=.
因为|OA|·d=1,
所以··=1,因为-n2=1,所以a=2.故选D.
13.解析:取得小球标号最大值是3的取法可分三类:①有一次取到3号球,有C×2×2=12(种)取法;②有两次取到3号球,有C×2=6(种)取法;③三次都取到3号球,有1种取法,所以共有12+6+1=19(种)取法.
答案:19
14.解析:设该等差数列首项为a,
由题意和等差数列的性质可得2 019+a=1 010×2,解得a=1.故答案为1.
答案:1
15.解析:根据题意知,直线l的斜率为,所以直线l的方程为y=x+3b,因为双曲线右支上的点到直线l的距离恒大于b,所以直线y=x+3b与直线y=x的距离大于等于b,即≥b,所以≤3,即e≤3,所以双曲线的离心率的最大值为3.
答案:3
16.解析:对于①,f(x)=4x,易知ω=4符合题意,故①是“条件约束函数”;对于②,当x≠0时,=,显然当x趋于无穷大时,趋于无穷大,这时ω不存在,因此②不是“条件约束函数”;对于③,|f(x)|=≤|x|,所以存在常数ω=,使|f(x)|≤ω|x|对一切实数x均成立,故③是“条件约束函数”;对于④,令x1=x,x2=-x,则|f(x1)-f(x2)|=|f(x)-f(-x)|=|2f(x)|≤4|2x|,即|f(x)|≤4|x|,故存在ω=4,使|f(x)|≤ω|x|对一切实数x均成立.因此④是“条件约束函数”.综上可知①③④是“条件约束函数”.
答案:①③④
17.解:m·n=sincos+cos2
=sin+×cos+
=sin+.
(1)因为m·n=1,
所以sin=,
所以cos
=1-2sin2=,
所以cos=-cos
=-.
(2)因为(2a-c)cos B=bcos C,由正弦定理得
(2sin A-sin C)cos B=sin Bcos C,
所以2sin Acos B=sin Ccos B+sin Bcos C,
所以2sin Acos B=sin(B+C).
因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A,
且sin A≠0,
所以cos B=,B=.所以0 所以<+<,
=sin+,
所以f(A)=sin+,
故1
18.解:(1)取线段BP的中点F,取PC的中点O,连接FO,DO,
因为F,O分别为BP,PC的中点,
所以FO綊BC.
因为四边形ABCD为平行四边形,ED∥BC,且DE=BC,
所以FO∥ED且ED=FO,
所以四边形EFOD是平行四边形,
所以EF∥DO.
因为EF⊄平面PDC,DO⊂平面PDC,所以EF∥平面PDC.
(2)以DC为x轴,过D点作DC的垂线为y轴,DA为z轴建立空间直角坐标系.在△PDC中,由PD=4,PC=2,∠CDP=120°,及余弦定理,得CD=2,
则D(0,0,0),C(2,0,0),B(2,0,3),P(-2,2,0),A(0,0,3),
设F(x,y,z),
则=(x-2,y,z-3)
==,
所以F.
=.
设平面PBC的法向量n1=(a,b,c),=(0,0,3),=(4,-2,0),
由,得,
令y=1,可得n1=.
cos〈,n1〉==,
所以直线AF与平面PBC所成的角的正弦值为.
19.解:(1)依题意得2×2列联表如下:
分数低于90分人数
分数不低于90分人数
总计
“过关”人数
12
14
26
“不过关”人数
18
6
24
总计
30
20
50
K2==≈4.327>3.841,
因此有95%的把握认为期末数学成绩不低于90分与测试“过关”有关.
(2)在期末分数段[105,120)的5人中,有3人测试“过关”,随机选3人,抽取到过关测试“过关”的人数X的可能取值为1,2,3.P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,
X的分布列为
X
1
2
3
P
E(X)=1×+2×+3×==1.8.
20.解:(1)由题意可知,F(x)=x2-ln x,F′(x)=2x-,x∈,
令F′(x)=0,得x=.
因为F=+ln 2,F(2)=4-ln 2,F=,
且F(2)>F,F(2)>F,
所以当x=2时,函数F(x)取得最大值,最大值为4-ln 2.
(2)因为对任意实数k,总存在实数x0,使得H(x0)=k成立,
所以函数H(x)的值域为R,
函数y=在[s,+∞)上单调递增,其值域为.
函数y=f(x)=,y′=.当x=e时,y′=0.
当x>e时,y′<0,函数y=在[e,+∞)上单调递减,
当0
①若s>e,则函数y=在(0,e)上单调递增,在(e,s)上单调递减,其值域为,又>,不符合题意.
②若0
当s>时,u′(s)>0,u(s)在(,e)上单调递增;
当0
故u(s)=0,所以s=.
综上所述,实数s的取值集合为{}.
21.解:(1)由=,得a=2c,
所以a2=4c2,b2=3c2,
将点P的坐标代入椭圆方程得c2=1,
故所求椭圆方程为+=1.
(2)设直线l的方程为x=ty-1,代入椭圆方程得(4+3t2)y2-6ty-9=0,显然判别式大于0恒成立,
设A(x1,y1),B(x2,y2),△AF2B的内切圆半径为r0,则有y1+y2=,y1y2=,r0=,
所以S△AF2B=S△AF1F2+S△BF1F2
=|F1F2|·|y1-y2|
=|F1F2|·
=,
而S△AF2B=|AB|r0+|BF2|r0+|AF2|r0
=r0(|AB|+|BF2|+|AF2|)
=r0(|AF1|+|BF1|+|BF2|+|AF2|)
=r0·4a=×8×=,
所以=,解得t2=1,
因为所求圆与直线l相切,
所以半径r==,
所以所求圆的方程为(x-1)2+y2=2.
22.解:(1)将点P的极坐标化为直角坐标为P(0,4),
因为P(0,4)满足方程x-y+4=0,所以点P在直线l上.
(2)法一:因为点Q是曲线C上的点,故可设点Q的坐标为(cos α,sin α),
所以点Q到直线l的距离
d=
=,
所以当cos=-1时,d取得最小值,且dmin=.
法二:曲线C的普通方程为+y2=1,
平移直线l到l′,使l′与曲线C相切,
设l′:x-y+m=0,
由得x2+3(x+m)2=3,
即4x2+6mx+3m2-3=0,
由Δ=36m2-48(m2-1)=48-12m2=0,解得m=±2,
所以当m=2时,曲线C上的点Q到直线l的距离最小,且最小值d==.
23.解:(1)当a≥-2时,f(x)=
所以f(x)min=1+=2,a=2.
当a<-2时,f(x)=
所以f(x)min=--1=2,a=-6.
综上可知a=2或a=-6.
(2)由(1)知,当a>0时a=2.不等式f(x)≤4,
即|x-2|+|x+2|≤4.
由(1)知f(x)=,
当x>2时,由x-1≤4,得x≤,
所以2
得x≥-2,所以-2≤x≤2;
当x<-2时,由-x+1≤4,
得x≥-2,无解.
所以不等式的解集为.
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