浙江专用2021届高考数学二轮复习预测提升仿真模拟卷十含解析
展开高考仿真模拟卷(十)
(时间:120分钟;满分:150分)
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题4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|2x+1>3},B={y|y=},则A∩B=( )
A.(-1,0] B.(0,1)
C.(1,2] D.[0,2]
2.已知复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为纯虚数,差为实数,则实数a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4 B.a=3,b=4
C.a=3,b=-4 D.a=-3,b=4
3.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是( )
A. B.
C. D.
4.当0
A.15x2 B.20x3
C.21x3 D.35x3
6.已知实数x,y满足则z=|x-y|的最大值是( )
A.2 B.4
C.6 D.8
7.如图,设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,P为双曲线上一点(异于A1,A2),且位于第一象限,以A1A2为直径的圆与直线PA1交于点M,记直线A2M和A2P的斜率分别为k1,k2,若k2+3k1=0,则双曲线C的离心率e为( )
A.4 B.
C.2 D.
第7题图 第8题图
8.如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=AC=1,BC=AA1=,点E,O分别是线段C1C,BC的中点,=,分别记二面角F-OB1-E,F-OE-B1,F-EB1-O的平面角为α,β,γ,则下列结论正确的是( )
A.γ>β>α B.α>β>γ
C.α>γ>β D.γ>α>β
9.已知平面向量a,b,c满足:a·b=0,|c|=1,|a-c|=|b-c|=5,则|a-b|的最小值为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
10.已知f(x)和g(x)是两个定义在区间M上的函数,若对任意的x∈M,存在常数x0∈M,使得f(x)≥f(x0),g(x)≥g(x0),且f(x0)=g(x0),则称f(x)与g(x)在区间M上是“相似函数”.若f(x)=2x2+ax+b与g(x)=x+在上是“相似函数”,则函数f(x)在区间上的最大值为( )
A.4 B.
C.6 D.
第Ⅱ卷(非选择题,共110分)
二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题4分,共36分.
11.函数f(x)=2sin(ωx+φ)的图象如图所示,则ω=________,φ=________.
12.甲、乙、丙所在的公司举行年会,年会期间安排了抽奖活动,并设置了特等奖、一等奖、二等奖、三等奖(无空奖).抽奖方式为摸小球,在一个盒子中放有7个除颜色外完全相同的小球,其中3个红色小球,4个黄色小球,从中随机抽取3个小球,若取到3个红球,则获得特等奖,若取到3个黄球,则获得一等奖,若取得2个红球和1个黄球,则获得二等奖,其余的皆为三等奖,每人1次机会,则甲在一次抽奖中获得特等奖的概率为________,甲、乙、丙三人中抽到一等奖以上的人数的数学期望为________.
13.若直线kx-y+4-2k=0恒过定点A(a,b),则a、b的值为__________,当x>0时,ax+的最小值是____________.
14.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线垂直于直线l:x-2y-5=0,双曲线的一个焦点在l上,则a,b的值为________,双曲线的方程为________.
15.已知数列{an}是公差为3的等差数列,且a6=9,数列{bn}满足an+3=bn+1-bn,且b3=15,则数列{bn}的通项公式为bn=________.
16.若x,y∈R满足2sin2(x+y-1)=,则xy最小值为________.
17.如图,已知在四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,PA=2,底面ABCD是边长为4的正方形,M,N分别为AB,AD上的动点,若直线PA与平面PMN所成的角为,则△PMN的面积的最小值是________.
三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
18.(本题满分14分)已知函数f(x)=sin2x-cos2x+2sin xcos x.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若在△ABC中f(A)+f(B)=0,∠C=,求的值.
19.(本题满分15分)如图,在四棱锥PABCD中,底面为直角梯形,AB∥DC,∠ABC=90°,且PA=PB=PC=AB=6,CD=2,BC=2,E为PA中点.
(1)求证:BD⊥PA;
(2)求直线PC与平面BDE所成角的正弦值.
20.(本题满分15分)设数列{an}满足:a1=a,an+1=(a>0且a≠1,n∈N*).
(1)证明:当n≥2时,an
21.(本题满分15分)F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M,F,O三点的圆的圆心为Q,点Q到抛物线C的准线的距离为.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若点M的横坐标为,直线l:y=kx+与抛物线C有两个不同的交点A,B,l与圆Q有两个不同的交点D,E,求当≤k≤2时,|AB|2+|DE|2的最小值.
22.(本题满分15分)已知函数f(x)=m(x-1)ex+x2(m∈R).
(1)若m=-1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x<0,不等式x2+(m+2)x>f′(x)恒成立,求m的取值范围;
(3)当m≤-1时,求函数f(x)在[m,1]上的最小值.
高考仿真模拟卷(十)
1.解析:选C.A={x|2x+1>3}=(1,+∞),B={y|y=}=[0,2],则A∩B=(1,2].
2.解析:选B.因为z1+z2=(a-3)+(4+b)i是纯虚数,所以a=3,b≠-4.因为z1-z2=(a+3)+(4-b)i是实数,所以b=4.
3.解析:选B.根据三视图可知几何体为三棱锥,如图.
V=××=.故选B.
4.解析:选C.当0
f(x2)=x2ln x2<0,[f(x)]2=(xln x)2>0.
又2f(x)-f(x2)=2xln x-x2ln x2=2xln x-2x2ln x=2x(1-x)ln x<0,
所以2f(x)
令x=0,得a0=1.令x=1,得(1+1)n=a0+a1+a2+…+an=64,
所以n=6,又(1+x)6的展开式中二项式系数最大项的系数最大,
所以(1+x)6的展开式系数最大项为T4=Cx3=20x3.
6.解析:选B.依题画出可行域(如图中阴影部分所示),令m=y-x,则m为直线l:y=x+m在y轴上的截距,由图知在点A(2,6)处m取最大值4,在C(2,0)处取最小值-2,所以m∈[-2,4],所以z的最大值是4.
7.解析:选C.由题意知,A2M⊥PA1,
则kA2M·kPA1=-1,
则k1=kA2M=-,则k2+3k1=k2-=0,
所以kPA1·k2=3,设P(x1,y1),
则-=1,又A1(-a,0),A2(a,0),
所以kPA1·k2=·====3,
则e2===1+3=4,
所以e=2.选C.
8.解析:选D.
过O作OO1∥CC1交B1C1于点O1,在线段OO1上取点F1,使得O1F1=OO1,所以AF綊OF1,连接FF1,AO,所以四边形AOF1F是平行四边形,所以AO∥FF1,又AC=AB=1,BC=,O为BC的中点,所以AO⊥BC,又AO⊥CC1,所以AO⊥平面BB1C1C,所以FF1⊥平面BB1C1C,即点F在平面BB1C1C上的投影为F1,过点F1作F1P⊥OE于P,F1Q⊥OB1于Q,F1R⊥EB1于R,则tan α=,tan γ=,tan β=,如图,在四边形BB1C1C中易得F1P>F1Q>F1R,所以tan β
9.解析:选B.因为a·b=0,所以|a+b|=|a-b|,则|a-b|2=|(a-c)-(b-c)|2=(a-c)2+(b-c)2-2(a-c)·(b-c)=48+2|a+b||c|cos θ=48+2|a-b|cos θ(其中θ为a+b与c的夹角),所以48-2|a-b|≤|a-b|2≤48+2|a-b|,解得6≤|a-b|≤8,则|a-b|的最小值为6,故选B.
10.解析:选C.由题意知g′(x)=1-,
令g′(x)<0可得1≤x<2,令g′(x)>0可得2<x≤,
所以g(x)max==g(1)=5,g(x)min=g(2)=4,所以g(x)=x+在上的最小值为4,最大值为5,对任意的x∈M,存在常数x0∈M,使得g(x)≥g(x0),则g(x0)=g(x)min=4,此时x0=2,根据题意知f(x)min=f(2)=4,二次函数f(x)=2x2+ax+b的顶点坐标为(2,4),所以a=-8,b=12,所以f(x)=2(x-2)2+4,所以f(x)在上的最大值f(x)max=f(1)=6.
11.解析:由题图可知,函数的最小正周期为3,则ω=,f(x)=2sin,将点(0,1)代入得,2sin φ=1,sin φ=,又|φ|<,所以φ=.
答案:
12.解析:由题意可知,甲在一次抽奖中获得特等奖的概率P==.甲、乙、丙在一次抽奖中获得一等奖以上的概率P==,甲、乙、丙三人抽奖即三次独立重复试验,所以满足条件的次数服从二项分布B(3,),所以其数学期望为3×=.
答案:
13.解析:直线方程转化为y-4=k(x-2),知直线过定点A(2,4),所以a=2,b=4,ax+=2x+≥2=4时,当且仅当2x=,即x=时,等号成立.
答案:2,4 4
14.解析:由题意得-=-2,即b=2a;而焦点(c,0)在x-2y-5=0上,所以c=5;双曲线中a2+b2=c2,解得a=,b=2,所以双曲线的方程为-=1.
答案:,2 -=1
15.解析:因为数列{an}是公差为3的等差数列,且a6=9,所以an=a6+(n-6)×3=3n-9(n∈N*),因为an+3=bn+1-bn,所以bn+1-bn=3n,所以b2-b1=3,b3-b2=6,b4-b3=9,…,bn-bn-1=3(n-1),将上面n-1个等式的等号两边分别相加,得bn-b1=3+6+9+…+3(n-1)=n(n-1),所以b3-b1=15-b1=×3×(3-1),解得b1=6,所以bn=6+n(n-1).
答案:6+n(n-1)
16.解析:
=
==x-y+1+∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
又因为2sin2(x+y-1)∈[0,2],
所以x-y+1=1,x+y-1=+kπ,
所以x=y=+,k∈Z,
所以xy=≥,k=-1时取等号.
答案:
17.解析:记A到平面PMN的距离为d,
则sin ===,
所以d=2.
因为VPAMN=VAPMN,
所以S△AMN·AP=S△PMN·d,
所以S△PMN=S△AMN,则求△PMN的面积的最小值转化为求△AMN的面积的最小值.如图,过A作AE⊥MN,交MN于点E,连接PE,由PA⊥底面ABCD,易得平面PAE⊥平面PMN,
则∠APE为直线PA与平面PMN所成的角,即∠APE=.
则AE=2.
设AM=m,AN=n,则在Rt△AMN中,AM·AN=AE·MN,S△AMN=mn,即mn=2·≥2·,
所以mn≥16.当且仅当m=n=4时取等号,
所以S△PMN=S△AMN≥××16=8.
答案:8
18.解:(1)f(x)=sin2x-cos2x+2sin xcos x
=-cos 2x+sin 2x
=2sin,
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)由f(A)+f(B)=0得
2sin+2sin=0,
即sin+sin=0.
整理得sin=0,
又由A∈得2A-∈,
所以2A-=0或2A-=π,
解得A=或A=π,
所以由正弦定理得===或==.
19.解:(1)证明:因为PA=PB=PC,Rt△ABC中∠ABC=90°,
所以P在平面ABCD内的射影O为AC的中点,
连接PO,则PO⊥平面ABCD,所以PO⊥BD.
因为在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=6,CD=2,BC=2,
所以=,所以△ABC∽△BCD,所以AC⊥BD.
因为AC∩PO=O,所以BD⊥平面PAC,所以BD⊥PA.
(2)设AC、BD交于F,
则CF=,AC=4,CF=AC,
取PE中点G,连接GF、EF,
则PG=PA,所以FG∥PC.
所以FG与平面BDE所成的角即为PC与平面BDE所成的角,
因为PA=PB=AB,E为PA中点,所以PA⊥BE.
因为BD⊥PA,BD∩BE=B,
所以PA⊥平面BDE,即GE⊥平面BDE.
所以∠GFE为FG与平面BDE所成的角.
在Rt△GEF中,GE=PA=,GF=PC=,
所以sin∠GFE==,
所以PC与平面BDE所成角的正弦值为.
20.证明:(1)由an+1=知,an与a1的符号相同,而a1>0,所以an>0,
所以an+1=≤1,当且仅当an=1时,an+1=1.
下面用数学归纳法证明:
①因为a>0且a≠1,所以a2<1,=>1,即有a2
若aka2·()k-1>a2·()k-1=a2(1+)k-1≥a2[1+(k-1)].
因为k≥+1,所以(k-1)+1≥+1=,所以ak+1>b.
21.解:(1)抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F,设Q(a,b),
由题意可知b=,则点Q到抛物线C的准线的距离为b+=+=p=,解得p=1,于是抛物线C的方程为x2=2y.
(2)因为M(,1),所以OM垂直平分线方程为y-=-,
所以Q,r=.
由得2x2-4kx-1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为Δ=16k2+8>0,所以x1+x2=2k,x1x2=-,
|AB|2=(1+k2)(4k2+2),又因为Q到l的距离d=≤<,
所以|DE|2=4=-=+,
所以|AB|2+|DE|2=(1+k2)(4k2+2)++,
令t=1+k2,≤k≤2,则t∈,
所以|AB|2+|DE|2=4t2-2t++,令g(t)=4t2-2t++,t∈则g′(t)=8t-2-≥g′=6>0,所以t=时,g(t)min=.
因此,当k=时,|AB|2+|DE|2的最小值为.
22.解:(1)当m=-1时,f(x)=(1-x)ex+x2,则f′(x)=x(2-ex),由f′(x)>0得,0
(2)依题意,f′(x)=mx(ex+)
当m≤1时,h′(x)≤ex-1<0,则h(x)在(-∞,0)上单调递减,所以h(x)>h(0)=0,符合题意;
当m>1时,h(x)在(-∞,-ln m)上单调递减,在(-ln m,0)上单调递增,所以h(x)min=h(-ln m)
(3)f′(x)=mxex+2x=mx(ex+),令f′(x)=0,得x1=0,x2=ln(-),令g(m)=ln(-)-m,则g′(m)=--1≤0,
g(m)在m=-1时取最小值g(-1)=1+ln 2>0,
所以x2=ln(-)>m.
即m≤-1时,x2=ln(-)>m.
(ⅰ)当-2
f(x)min=min{f(0),f(1)}=min{-m,1}=1.
(ⅱ)当m=-2时,函数f(x)在区间[m,1]上为减函数,f(x)min=f(1)=1.
(ⅲ)当m<-2时,f(x)min=min{f(x2),f(1)},
f(x2)=-2[ln(-)-1]+[ln(-)]2=x-2x2+2>1,f(1)=1,此时f(x)min=1.综上:f(x)min=1.
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