2022年内蒙古包钢一中高考数学一模试卷及答案(理科)
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一、选择题:本大题共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.(5分)设集合A={x|x2﹣2x﹣8<0},B={x∈N*|1<x<5},则A∩B=( )
A.{2} B.{2,3} C.{3,4} D.{2,3,4}
2.(5分)设a∈R,则直线l1:ax+2y﹣1=0与直线l2:(a+1)x﹣ay+4=0垂直的充分不必要条件是( )
A.a=﹣1 B.a=1 C.a=0或1 D.a=0或﹣1
3.(5分)已知圆锥的底面半径为2,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的侧面积为( )
A.4π B.8 C.4 D.8π
4.(5分)已知函数f(x)=e|x|+2x2.若a=f(0.60.7),b=f(log2),c=f(log45),则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<b<a C.a<c<b D.b<c<a
5.(5分)在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢.问相逢时驽马行( )日?
A.8 B.9 C.10 D.11
6.(5分)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示;将函数f(x)图象的横坐标伸长到原来的6倍后,再向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)在( )上单调递减.
A.[﹣6π,﹣5π] B.[2π,4π] C.[4π,6π] D.[﹣4π,﹣3π]
7.(5分)如图,在△ABC中,点M是AB上的点且满足=3,N是AC上的点且满足=,CM与BN交于P点,设=,=,则=( )
A.+ B.+ C.+ D.+
8.(5分)近期,新冠疫苗第三针加强针开始接种,接种后需要在留观室留观满半小时后才能离开.甲、乙两人定于某日上午前往同一医院接种,该医院上午上班时间为7:30,开始接种时间为8:00,截止接种时间为11:30.假设甲、乙在上午时段内的任何时间到达医院是等可能的,因接种人数较少,接种时间忽略不计.则甲、乙两人在留观室相遇的概率是( )
A. B. C. D.
9.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,△PAC是以AC为斜边的等腰直角三角形,且CB=2,AB=AC=,二面角P﹣AC﹣B的大小为120°,则三棱锥P﹣ABC的外接球表面积为( )
A. B.10π C.9π D.
10.(5分)已知a,b,c∈(1,e)且aln5=5lna,bln4=4lnb,cln3=3lnc,则( )
A.a<b<c B.b<c<a C.b<a<c D.c<a<b
11.(5分)已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣m(m∈R)有三个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3的值为( )
A.0 B.﹣ C.0或﹣ D.0或﹣
12.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点P在C上且位于第一象限,圆O1与线段F1P的延长线,线段PF2以及x轴均相切,△PF1F2的内切圆为圆O2.若圆O1与圆O2外切,且圆O1与圆O2的面积之比为4,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题;本大题共4小题,每小题5分。
13.(5分)已知i是虚数单位,若=a+bi(a,b∈R),则lg(a+b)的值为 .
14.(5分)已知(3﹣2x)2022=a0+a1x+…+a2022x2022,则a0+a1+…+a2022+a0+2a1+…+22022a2022= .
15.(5分)已知圆O:x2+y2=1,设点P(t,4)为直线y=4上一点,过点P作圆O的切线,切点分别为M,N,则直线MN所过定点的坐标为 .
16.(5分)曲线f(x)=ax2(a>0)与g(x)=lnx有两条公切线,则a的取值范围为 .
三、解答题:本大题共6个大题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,C,且(a﹣bcosC)=csin B.
(1)求角B的大小;
(2)若a=3,c=2,D为边BC上一点,,求cos2∠ADC的值.
18.(12分)某物流公司专营从长春市到吉林市的货运业务,现统计了最近100天内每天可配送的货物量,按照可配送货物量T单位:箱)分成了以下几组:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],并绘制了如图所示的频率分布直方图(同一组中的数据用该区间的中点值为代表,视频率为概率).
(Ⅰ)求该公司平均每天的配货量是多少箱?
(Ⅱ)为了调动公司员工的积极性,特制定了以下奖励方案:利用抽奖的方式获得奖金,每次抽奖的结果相互独立.其中每天的可配送货物量不低于80箱时有两次抽奖机会;每天的可配送货物量低于80箱时只有一次抽奖机会.每次抽奖获得的奖金及对应的概率分别为:
奖金(元) | 50 | 100 |
概率 |
若小张是该公司一名员工,他每天所获奖金为X元,请写出X的分布列并求出数学期望E(X).
19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD是矩形,AD⊥平面PAB,PA⊥PB,E是AD的中点.
(1)在线段BP上找一点M,使得直线EM∥平面PCD,并说明理由;
(2)若PA=AD,AB=AD,求平面PCE与平面PAB所成二面角的正弦值.
20.(12分)已知曲线C的方程为,过且与x轴垂直的直线被曲线C截得的线段长为1.
(1)求曲线C的标准方程;
(2)若直线l与曲线E相交于A,B两点,且存在点D(4,0)(其中ABD不共线),使得∠ADB被x轴平分,试问,直线l是否经过定点,若是,求出该定点坐标;否则请说明理由.
21.(12分)已知函数f(x)=2lnx+x2+(a﹣1)x﹣a,(a∈R),当x≥1时,f(x)≥0恒成立.
(1)求实数a的取值范围;
(2)若正实数x1、x2(x1≠x2)满足f(x1)+f(x2)=0,证明:x1+x2>2.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)已知在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),曲线C1与x轴的正半轴交于点A,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2:θ=θ0(ρ>0).
(1)求点A的坐标以及曲线C1的极坐标方程;
(2)将曲线C1向左平移一个单位后得到曲线C3,若,点B为C2,C3的交点,若直线AB与曲线C3交于B,D两点,求|AB|•|AD|的值.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知函数f(x)=|x+1|+|2x﹣1|.
(1)求不等式f(x)˃2的解集;
(2)已知函数f(x)的最小值为t,正实数a,b,c满足a+c=4t﹣2b.证明:.
2022年内蒙古包钢一中高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共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.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣2x﹣8<0}={x|﹣2<x<4},
B={x∈N*|1<x<5}={2,3,4},
∴A∩B={2,3}.
故选:B.
2.【解答】解:设a∈R,直线l1:ax+2y﹣1=0与直线l2:(a+1)x﹣ay+4=0垂直,
∴a(a+1)﹣2a=0,解得a=0或a=1,
∴直线l1:ax+2y﹣1=0与直线l2:(a+1)x﹣ay+4=0垂直的充分不必要条件是a=1,也可以是a=0.
故选:B.
3.【解答】解:设圆锥的母线长为l,
∵圆锥的底面半径为2,其侧面展开图为一个半圆,
又圆锥的底面圆周长等于半圆的弧长,
∴πl=2π×2,解得l=4,
∴该圆锥的侧面积为S==8π.
故选:D.
4.【解答】解:f(x)=e|x|+2x2,x∈R,
f(﹣x)=e|x|+2(﹣x)2=e|x|+2x2=f(x),
所以f(x)为偶函数,且x>0时,ex单调递增,2x2单调递增,
所以x>0时,f(x)单调递增,
所以b=f(log2)=f(﹣log23)=f(log23),
由于0<0.60.7<1,log23=log49>log45>1,
则a<c<b.
故选:C.
5.【解答】解:由题意,良马每日的路程构成等差数列{an},且其首项为a1=103,公差为d=13,
驽马每日的路程构成等差数列{bn},且其首项为b1=97,公差为﹣,
设相逢时驽马行m日,则103m+×13+97m+×(﹣)=1125×2,
整理得25m2+775m﹣9000=0,即m2+31m﹣360=0,
解得m=9或m=﹣40(舍去),
故选:B.
6.【解答】解:根据函数f(x)=Acos(ωx+φ)的图象,可得A=2,=﹣=,
则T=π=,则ω=2,故f(x)=2cos(2x+φ),
由f()=2,可得+φ=2kπ(k∈Z),解得φ=﹣+2kπ(k∈Z),
因为|φ|<,可得φ=﹣,所以f(x)=2cos(2x﹣),
将函数f(x)图象的横坐标伸长到原来的6倍后,得到y=2cos(x﹣),
再左平移个单位后,得到g(x)=2cos(x﹣),
令2kπ≤x﹣≤π+2kπ,k∈Z,解得6kπ+≤x≤+6kπ,k∈Z,
令﹣π+2kπ≤x﹣≤2kπ,k∈Z,解得﹣+6kπ≤x≤+6π,k∈2,
所以函数g(x)单调递增区间为[6kπ+,+6kπ],k∈Z,
单调递减区间为[﹣+6kπ,+6π],k∈Z,
所以函数g(x)在[﹣6π,﹣5π]上先增后减,在[2π,4π]上先减后增,
在[4π,6π]上单调递增,在[﹣4π,﹣3π]上单调递减.
故选:D.
7.【解答】解:由图可设,,λ,μ∈R,
则由已知可得==
==(1﹣λ),
又===(1﹣μ),
所以,解得,
所以=,
故选:B.
8.【解答】解:设甲、乙两人在同一医院接种的时间为x,y,
甲、乙两人在留观室相遇为事件A,
则,
画出图形如下,事件A满足的图形为阴影部分,
∴P(A)=1﹣=,
故选:A.
9.【解答】解:取AC中点E,BC中点N,连接PE,AN,过点E在平面ABC内作EM⊥AC交AB于M,与AN交于N,
因为PA=PC,所以AC⊥PE,
PE∩ME=E,PE⊂平面PME,ME⊂平面PME,所以AC⊥平面PME,
又AC⊂平面ABC,AC⊂平面APC,所以面PAC⊥平面PME,面ABC⊥平面PME,
因为AB=AC,所以AN⊥BC,所以F为△ABC的外心,E为△PAC的外心,
在平面PME内过E作PE的垂线EO,在平面PME内过F作EM的垂线FO与EO交于O,
则O为外接球的球心,
二面角P﹣AC﹣B的大小为120°,所以∠PEM=120°,所以∠OEF=30°,
由△AEF∽△ANC,可得==,又AN==2,AE=,CN=,
所以EF=,AF=,所以OF=EFtan30°=,所以OA===,
所以外接球的半径为,
三棱锥P﹣ABC的外接球表面积为S=4π()2=10π.
故选:B.
10.【解答】解:设函数f(x)=,f′(x)=,
当x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(e,+∞),f′(x)<0,f(x)单调递减,
因为a,b,c∈(1,e)且aln5=5lna,bln4=4lnb,cln3=3lnc,
所以=,=,=,
即f(a)=f(5),f(b)=f(4),f(c)=f(3),
由f(x)=在(e,+∞)单调递减,
所以f(5)<f(4)<f(3),
所以f(a)<f(b)<f(c),
又a,b,c∈(1,e),f(x)=在(0,e)单调递增,
所以a<b<c.
故选:A.
11.【解答】解:令g(x)=0,即f(x)=m,
若函数g(x)=f(x)﹣m(m∈R)有三个不同的零点x1,x2,x3,
不妨设x1<x2<x3,
则f(x)的图象与y=m的图象有三个不同的交点,
作出函数f(x)的图象,如图所示,
当x≤0时,f(x)=﹣3x2﹣x∈(﹣∞,],
当x>0时,f(x)∈[0,+∞),
由图象可知,当m=或0时,f(x)的图象与y=m的图象有三个不同的交点,
当m=0时,x1=﹣,x2=0,x3=1,
故x1x2x3=0;
当m=时,x1=﹣,
由|lnx|=解得x2=,x3=,
所以x1x2x3=﹣××=﹣,
故选:D.
12.【解答】解:由已知及平面几何知识可得圆心O1、O2在∠PF1F2的角平分线上,如图,
设圆O1、O2与x轴的切点分别为A,B,
由平面几何知识可得,直线PF2为两圆的公切线,切点D也在∠PF1F2的角平分线上,
所以|PF1|=|F1F2|=2c,
由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a,
则|PF2|=2a﹣2c,
所以,
所以|F2A|=|F2B|=|F2D|=a﹣c,
所以|F1A|=|F1F2|+|F2A|=2c+a﹣c=a+c,
|F1B|=|F1F2|﹣|F2B|=2c﹣a+c=3c﹣a,
又圆O1与圆O2的面积之比为4,
所以圆O1与圆O2的半径之比为2,
因为O2B∥O1A,所以,
即,
整理得3a=5c,
故椭圆C的离心率.
故选:B.
二、填空题;本大题共4小题,每小题5分。
13.【解答】解:==a+bi,
则,b=,
故lg(a+b)=.
故答案为:0.
14.【解答】解:∵(3﹣2x)2022=a0+a1x+…+a2022•x2022,∴令x=1,可得a0+a1+…+a2022=1.
再令x=2,可得a0+2a1+…+22022a2022=1,
故a0+a1+…+a2022+a0+2a1+…+22022a2022=2,
故答案为:2.
15.【解答】解:M,N在以点P为圆心,切线长PM为半径的圆上,即在圆P:(x﹣t)2+(y﹣4)2=t2+15上,
联立 ,得tx+4y﹣1=0,
所以lMN:tx+4y﹣1=0过定点(0,).
故答案为:(0,).
16.【解答】解:f(x)=ax2的导数f′(x)=2ax,g(x)=lnx的导数为g′(x)=,
设切线与f(x)=ax2相切的切点为(s,t),与曲线g(x)=lnx相切的切点为(m,n)m>0,
则有公共切线斜率为2as==,
又t=as2,n=lnm,
∴2as==,整理得as2﹣ln(2as)﹣1=0,
设h(s)=as2﹣ln(2as)﹣1,∴h'(s)=2as﹣=,
∵a>0,s>0,∴由h'(s)>0,得到当s>时,h′(s)>0,h(s)单调递增,
当0<s<时,h′(s)<0,h(s)单调递减.
即有s=时,h(s)取得极小值,也为最小值,且为h()=﹣ln﹣,
由恰好存在两条公切线,即h(s)=0有两解,且h(0)→+∞,当s→+∞,f(s)→+∞,
∴只要h()<0,可得a的范围是a>.
∴a的取值范围为(,+∞).
故答案为:(,+∞).
三、解答题:本大题共6个大题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.【解答】解:(1)∵(a﹣bcosC)=csinB,
∴a﹣csinB=bcosC,
由正弦定理可得,sinA﹣sinCsinB=sinBcosC,
故sinCcosB+cosCsinB﹣sinCsinB=sinBcosC,
∴sinCcosB=sinCsinB,
∵sinC>0,
∴sinB=cosB,即tanB=,
∵B∈(0,π),
∴B=.
(2)∵a=3,,
∴CD=,DB=,
在△ABD中,由余弦定理可得,AD2=22+()2﹣2×2××=,解得AD=,
由正弦定理可得,,即=,
∴sin∠BDA==sin∠ADC,
∴cos2∠ADC=1﹣2sin2∠ADC=1﹣2×()2=﹣.
18.【解答】解:(Ⅰ)根据频率分布直方图,该公司平均每天的配货量为:45×0.05+55×0.2+65×0.3+75×0.3+85×0.1+95×0.05=68.5(箱).
(Ⅱ)每天的可配送货物量不低于80箱的概率为,
每天的可配送货物量低于80箱的概率为,
X的所有可能取值为50,100,150,200,
则,
,
,
.
故X的分布列为:
X | 50 | 100 | 150 | 200 |
P |
所以(元).
19.【解答】(1)解:M为PB中点M时,EM∥平面PCD,理由如下:
取PB中点M,取PC中点N,连接MN、EM、DN,
所以MN∥BC,MN=BC,因为四边形ABCD是矩形,E是AD的中点,
所以DE∥BC,DE=BC,
所以DE∥MN,DE=MN,所以四边形MNDE是平行四边形,所以DN∥ME,
因为DN⊂平面PCD,ME⊄平面PCD,
所以EM∥平面PCD.
(2)解:因为PA⊥PB,建系如图,
因为AD⊥平面PAB,所以平面ABCD⊥平面PAB,
PA=AD,AB=AD=PA,所以PB==PA,
不妨设PA=1,则P(0,0,0),A(0,1,0),B(1,0,0),E(0,1,),C(1,0,1),
=(0,1,),=(1,0,1),
令=(2,1,﹣2),
因为•=0,•=0,所以是平面PCE的法向量,
=(0,0,1)是的平面PAB的法向量,
设平面PCE与平面PAB所成二面角为θ,θ∈(0,π),
|cosθ|===,sinθ==.
20.【解答】解:(1)由知,曲线C是为焦点,长轴长为2a的椭圆,
设曲线C的标准方程为,因过且与x轴垂直的直线被曲线C截得的线段长为1,
于是有,解得,
所以曲线C的标准方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)
∵A,B,D三点不共线,
∴直线l的斜率不为0,可设直线l的方程为x=my+n,
则由消去x得(m2+4)y2+2mny+n2﹣4=0,
∴,
∵∠ADB被x轴平分,
∴kDA+kDB=0,
即,
亦即y1x2+y2x1﹣4(y1+y2)=0,
而y1x2+y2x1=y1(my2+n)+y2(my1+n),
有2my1y2+(n﹣4)(y1+y2)=0,
即,
当m≠0时,n=1,此时1的方程为x=my+1,其过定点(1,0),
当m=0时,n=1,亦满足,此时l的方程为x=1.
综上所述,直线恒过定点(1,0).
21.【解答】解:
(1)当a≥﹣3时,,f(1)=0.
∴当x≥1时,f(x)≥0成立.…..3分
当a<﹣3时,存在大于1的实数m,使得f'(m)=0
∴当1<x<m时,f'(x)<0成立.
∴f(x)在区间(1,m)上单调递减;
∴当1<x<m时,f(x)<f(1)=0;
∴a<﹣3不可能成立.
所以a≥﹣3.…..6分
(2)不妨设x1<x2
∵正实数x1、x2满足f(x1)+f(x2)=0,
有(1)可知,0<x1<1<x2;
又∵f(x)为单调递增函数,
所以x1+x2>2⇔x2>2﹣x1⇔f(x2)>f(2﹣x1)
又∵f(x1)+f(x2)=0⇔f(x2)=﹣f(x1)
所以只要证明:﹣f(x1)>f(2﹣x1)⇔f(x1)+f(2﹣x1)<0…..8分
设g(x)=f(x)+f(2﹣x)则g(x)=2[lnx+ln(2﹣x)+x2﹣2x+1],
可得
∴当0<x<1时,g'(x)>0成立
∴g(x)在区间(0,1)上单调增函数.
又∵g(1)=0
∴当0<x<1时,g(x)<0成立,即f(x)+f(2﹣x)<0.
所以不等式f(x1)+f(2﹣x1)<0成立.
所以x1+x2>2.…..12分.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.【解答】解:(1)依题意,得曲线,
令y=0,解得x=2,故A(2,0),
而x2﹣2x+y2=0,故x2+y2=2x,
即ρ2=2ρcosθ,
故曲线C1的极坐标方程为ρ=2cosθ.
(2)依题意,得曲线,即ρ=1.
当 时,点B的坐标为,则,
故可设直线AB的参数方程为 ( t 为参数),
代入x2+y2=1 并化简得,
设B,D所对的参数分别为t1,t2,
则|AB|⋅|AD|=|t1t2|=3.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.【解答】解:(1)∵f(x)=|x+1|+|2x﹣1|,
∴,
∵f(x)˃2,
∴,解得x≤﹣1,,解得﹣1<x<0,,解得x>,
综上所述,f(x)>2的解集为{x|x<0或x>}.
(2)证明:∵f(x)=|x+1|+|2x﹣1|=|x+1|+2|x﹣|≥|x+1|+|x﹣|≥,
当且仅当x=时,等号成立,
故f(x)的最小值为,即t=,
∵a+c=4t﹣2b,
∴a+c+2b=6,
∴==,
∵a,b,c为正实数,
∴,当且仅当a+b=b+c=3时,等号成立,
∴,即得证.
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