全国统考版2021届高考数学二轮复习验收仿真模拟卷八理含解析
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这是一份全国统考版2021届高考数学二轮复习验收仿真模拟卷八理含解析,共15页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
高考仿真模拟卷(八)
(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.设集合M={x|x≤0},N={x|ln x≤1},则下列结论正确的是( )
A.NM B.M=N
C.M∪(∁RN)=R D.M∩(∁RN)=M
2.设复数z满足=2-i,则=( )
A. B.
C. D.
3.若非零向量a,b满足|a|=|b|,(2a+b)·b=0,则a,b的夹角为( )
A. B.
C. D.
4.若a,b都是实数,则“->0”是“a2-b2>0”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.已知tan(α-2β)=-,tan(2α-β)=-,则tan(α+β)=( )
A.- B.
C. D.
6.若[x]表示不超过x的最大整数,则下图的程序框图运行之后输出的结果为( )
A.49 850 B.49 900
C.49 800 D.49 950
7.已知{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.若a2a4=16,S3=7,则S4=( )
A.15 B.31
C.63 D.
8.如图,己知函数f(x)的图象关于坐标原点O对称,则函数f(x)的解析式可能是( )
A.f(x)=x2ln|x| B.f(x)=xln x
C.f(x)= D.f(x)=
9.已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的动点,则|+3|的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
10.在三棱锥DABC中,已知AD⊥平面ABC,且△ABC为正三角形,AD=AB=,点O为三棱锥DABC的外接球的球心,则点O到棱DB的距离为( )
A. B.
C. D.
11.已知P是双曲线-y2=1上任意一点,过点P分别作双曲线的两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,则·的值是( )
A.- B.
C.- D.不确定
12.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.
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.(2+x)5的展开式中x2的系数是________.(用数字作答)
14.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,满足a1=1,S3=3,则Sn=________.
15.古希腊的数学家研究过各种多边形数.记第n个k边形数为N(n,k)(k≥3),以下列出了部分k边形中第n个数的表达式:
三角形数 N(n,3)=n2+n,
四边形数 N(n,4)=n2,
五边形数 N(n,5)=n2-n,
六边形数 N(n,6)=2n2-n,
…
可以推测N(n,k)(k≥3)的表达式,由此计算N(20,15)的值为__________.
16.已知点P在直线x+3y-2=0上,点Q在直线x+3y+6=0上,线段PQ的中点为M(x0,y0),且y0<x0+2,则的取值范围是__________.
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)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且=.
(1)求角B的大小;
(2)点D满足=2,且AD=3,求2a+c的最大值.
18.(本小题满分12分)如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,∠ABC=90°,△ABC≌△ADC, PA=AC=2AB=2,E是线段PC的中点.
(1)求证:DE∥平面PAB;
(2)求二面角DCPB的余弦值.
19.(本小题满分12分)为研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门随机选取100名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在55名男性驾驶员中,平均车速超过100 km/h的有40人,不超过100 km/h的有15人;在45名女性驾驶员中,平均车速超过100 km/h的有20人,不超过100 km/h的有25人.
(1)完成下面2×2列联表,并判断有多大的把握认为“平均车速超过100 km/h与性别有关”?
平均车速超过100 km/h
平均车速不超过100 km/h
总计
男性驾驶员
女性驾驶员
总计
附:K2=,其中n=a+b+c+d.
P(K2≥k0)
0.150
0.100
0.050
0.010
0.005
0.001
k0
2.072
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
(2)在被调查的驾驶员中,从平均车速不超过100 km/h的人中随机抽取2人,求这2人恰好有1名男性驾驶员和1名女性驾驶员的概率;
(3)以上述样本数据估计总体,从高速公路上行驶的家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车平均车速超过100 km/h且为男性驾驶员的车辆数为X,求X的分布列和数学期望E(X).
20.(本小题满分12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右顶点为A,上顶点为B,且直线AB与抛物线y2=4x在第一象限的交点D到该抛物线的准线的距离为2,椭圆C的离心率 e=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于M,N两点,直线y=-x+m与椭圆C交于P,Q两点,求当四边形MPNQ的面积取最大值时m的值.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=-aln(1+x)(a∈R),g(x)=x2emx(m∈R).
(1)当a=1时,求函数f(x)的最大值;
(2)若a<0,且对任意的x1,x2∈[0,2],f(x1)+1≥g(x2)恒成立,求实数m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
在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2sin θ,θ∈[0,2π).
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)在曲线C上求一点D,使它到直线l:(t为参数,t∈R)的距离最短,并求出点D的直角坐标.
23.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
已知函数f(x)=|x-a|+|x-2a|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>2的解集;
(2)若对任意x∈R,不等式f(x)≥a2-3a-3恒成立,求a的取值范围.
高考仿真模拟卷(八)
1.解析:选D.由ln x≤1,得0<x≤e,所以N={x|0e},所以M∩(∁RN)={x|x≤0}=M.
2.解析:选C.由题意可得:1+z=(2-i)(1+i)=3+i,所以z=2+i,===.
3.解析:选D.由题得2a·b+b2=0,
所以2|b|2cos〈a,b〉+|b|2=0,所以cos〈a,b〉=-,所以〈a,b〉=.故选D.
4.解析:选A.由->0得a>b≥0,
则a2>b2⇒a2-b2>0;
由a2-b2>0得a2>b2,可得a>b≥0或a0”是“a2-b2>0”的充分不必要条件,故选A.
5.解析:选B.tan(α+β)=tan[(2α-β)-(α-2β)]===,故选B.
6.解析:选A.由已知可得S=+++…+=0×40+1×40+2×40+…+49×40+50×17=×40+850=49 850.
故选A.
7.解析:选A.因为数列{an}中各项均为正数,所以a3==4,设数列的公比为q,由S3=7,得S2=3,即a1(1+q)=3,又a3=a1q2=4,所以(1+q)=3,解得q=-(舍去)或q=2,所以a4=a3q=8,所以S4=S3+a4=15. 故选A.
8.解析:选D.根据f(x)关于原点对称可知该函数为奇函数,
对于A选项f(-x)=x2ln |x|=f(x),为偶函数,不符合;
对于B选项定义域不对;
对于C选项当x>0的时候,f(x)>0恒成立不符合该函数图象,故错误;
对于D选项,f(-x)==-f(x),符合判定,故选D.
9.解析:选C.以D为原点,分别以DA、DC所在直线为x、y轴建立如图所示的平面直角坐标系,设DC=a,DP=x.
所以D(0,0),A(2,0),C(0,a),B(1,a),P(0,x),
=(2,-x),=(1,a-x),
所以+3=(5,3a-4x),
|+3|2=25+(3a-4x)2≥25,
所以|+3|的最小值为5.故选C.
10.解析:选D.设三棱锥DABC的外接球球心为O,过点O作DB的垂线,垂足为H,作平面ODA交直线BC于点E,交于点F,设平面ODA截得外接球是⊙O,D,A,F是⊙O表面上的点,又因为DA⊥平面ABC,所以∠DAF=90°,所以DF是⊙O的直径,因此球心O在DF上,AF是三角形ABC外接圆的直径,连接BD,BF,因为BF⊥DA,BF⊥AB,所以BF⊥平面DAB,
所以∠DBF=90°,因为∠DHO=90°,所以OH∥BF,又DO=OF,所以OH是△DBF的中位线,OH=BF,由AB=AD=,三角形外接圆半径2R=,得AF=2,在Rt△DAB中,DB==,在Rt△DAF中,DF==,在Rt△DBF中,BF==1,故OH=,故选D.
11.解析:选A.令点P(x0,y0),因为该双曲线的渐近线分别是-y=0,+y=0,
所以可取|PA|=,
|PB|=,
又cos ∠APB=-cos ∠AOB=-cos 2∠AOx=-cos=-,
所以·=||·||·cos∠APB=·
=×=-.
12.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.
13.解析:(2+x)5展开式中,含x2的项为2×C×23×x2+×C×22×x3=(2×C×23+C×22)x2=200x2,所以系数为200.故答案为200.
答案:200
14.解析:由题当q≠1时,S3===3,解得(q+2)(q-1)=0,得q=-2,此时Sn=;当q=1时,a1=1,S3=3,满足题意,则此时Sn=n.综上Sn=或Sn=n.
答案:或n
15.解析:原已知式子可化为N(n,3)=n2+n=n2+n;
N(n,4)=n2=n2+n;
N(n,5)=n2-n=n2+n;
N(n,6)=2n2-n=n2+n.
故N(n,k)=n2+n,
N(20,15)=×202+×20=2 490.
答案:2 490
16.解析:线段PQ的中点M(x0,y0)的轨迹方程为x0+3y0+2=0,由y0<x0+2,得x0>-2,则==--∈∪(0,+∞).
答案:∪(0,+∞)
17.解:(1)=,由正弦定理可得=,所以c(a-c)=(a-b)(a+b),即a2+c2-b2=ac.又a2+c2-b2=2accos B,所以cos B=,
因为B∈(0,π),所以B=.
(2)法一:在△ABD中,由余弦定理得c2+(2a)2-2×2ac×cos =32,
所以(2a+c)2-9=3×2ac.
因为2ac≤,所以(2a+c)2-9≤(2a+c)2,
即(2a+c)2≤36,2a+c≤6,当且仅当2a=c,即a=,c=3时,2a+c取得最大值,最大值为6.
法二:在△ABD中,由正弦定理知===2,
所以2a=2sin∠BAD,
c=2sin∠ADB,
所以2a+c=2sin∠BAD+2sin∠ADB
=2(sin∠BAD+sin∠ADB)
=2
=6
=6sin.
因为∠BAD∈,所以∠BAD+∈,
所以当∠BAD+=,即∠BAD=时,2a+c取得最大值,最大值为6.
18.解:(1)证明:法一:设线段AC的中点为O,连接OD,OE,OB.
因为∠ABC=90°,所以BO=AC=1,同理DO=1,又AB=AD=1,
所以四边形ABOD是平行四边形,所以DO∥AB.又O,E分别是AC,PC的中点,所以OE∥PA.又PA∩AB=A,OD,OE⊂平面ODE,OD∩OE=O,所以平面ODE∥平面PAB.
又DE⊂平面ODE,所以DE∥平面PAB.
法二:因为AB⊥BC,PA⊥平面ABCD,
所以以B为坐标原点,BA所在的直线为x轴,BC所在的直线为y轴,过点B且与平面ABC垂直的直线为z轴,建立空间直角坐标系Bxyz,
则B(0,0,0),C(0,,0),P(1,0,2),
D,A(1,0,0),E,
所以=(-1,0,1),=(1,0,2),=(1,0,0).
设平面PAB的法向量为n=(a,b,c),则
所以所以n=(0,1,0)为平面PAB的一个法向量.又·n=0,
所以DE∥平面PAB.
(2)由(1)法二中的空间直角坐标系,易知=(0,,0),=,=,设平面PBC的法向量为n1=(x1,y1,z1),
则所以所以n1=(2,0,-1)为平面PBC的一个法向量.
设平面DPC的法向量为n2=(x2,y2,z2),
则,
所以
所以n2=(1,,1)为平面DPC的一个法向量.
所以cos〈n1,n2〉==,
故二面角DCPB的余弦值为.
19.解:(1)完成的2×2列联表如下:
平均车速超过
100 km/h
平均车速不超过
100 km/h
总计
男性驾驶员
40
15
55
女性驾驶员
20
25
45
总计
60
40
100
K2=≈8.249>7.879,
所以有99.5%的把握认为“平均车速超过100 km/h与性别有关”.
(2)平均车速不超过100 km/h的驾驶员有40人,从中随机抽取2人的方法总数为C,记“这2人恰好有1名男性驾驶员和1名女性驾驶员”为事件A,则事件A所包含的基本事件数为CC,所以所求的概率P(A)===.
(3)根据样本估计总体的思想,从总体中任取1辆车,平均车速超过100 km/h且为男性驾驶员的概率为=,故X~B.
所以P(X=0)=C=;
P(X=1)=C=;
P(X=2)=C=;
P(X=3)=C=.
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
E(X)=0×+1×+2×+3×=.
20.解:(1)设点D的坐标为(x0,y0),
由抛物线的几何性质可知x0+1=2,
故x0=1,y0=2,所以D(1,2).
又点D(1,2)在直线AB:+=1上,
故+=1.①
设椭圆的左,右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),由离心率e==,知=,即=,所以a=2b.②
由①②可得a=5,b=,
故椭圆C的标准方程为+=1.
(2)由可得5x2+8mx+4m2-25=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则Δ=(8m)2-4×5(4m2-25)>0,
故0≤m2<,
又x1+x2=-,x1x2=,
则|MN|=·
=·
= ;
同理可得|PQ|= .
由题意知MN⊥PQ,故四边形MPNQ的面积为
S=|MN|·|PQ|=×(125-4m2)=,
又0≤m2<,
所以当m=0时,面积S取得最大值20.
21.解:(1)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),
当a=1时,f′(x)=-=,
所以当x∈(-1,0)时,f′(x)>0,函数f(x)在(-1,0)上单调递增,
当x∈(0,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以f(x)max=f(0)=0.
(2)令φ(x)=f(x)+1,则“当a<0时,对任意的x1,x2∈[0,2],f(x1)+1≥g(x2)恒成立”等价于“当a<0时,对任意的x∈[0,2],φ(x)min≥g(x)max”.
由于φ′(x)=-=,故当a<0时,对任意的x∈[0,2],有φ′(x)>0,从而函数φ(x)在[0,2]上单调递增,所以φ(x)min=φ(0)=1.
g′(x)=2xemx+x2emx·m=(mx2+2x)emx.当m=0时,g(x)=x2,
当x∈[0,2]时,g(x)max=g(2)=4,显然不满足g(x)max≤1.
当m≠0时,令g′(x)=0得,x=0或x=-.
(i)当-≥2,即-1≤m<0时,若x∈[0,2],则g′(x)≥0,所以g(x)在[0,2]上单调递增,所以g(x)max=g(2)=4e2m,所以4e2m≤1,得m≤-ln 2,所以-1≤m≤-ln 2.
(ii)当0<-<2,即m<-1时,若x∈,则g′(x)≥0,g(x)单调递增,若x∈,则g′(x)<0,g(x)单调递减,
所以g(x)max=g=,
所以≤1,得m≤-,所以m<-1.
(iii)当-<0,即m>0时,若x∈[0,2],则g′(x)≥0,g(x)单调递增,
所以g(x)max=g(2)=4e2m,4e2m≤1不成立.综合所述,实数m的取值范围是(-∞,-ln 2].
22.解:(1)由 ρ=2sin θ,θ∈[0,2π),可得ρ2=2ρsin θ.因为 ρ2=x2+y2,ρsin θ=y,
所以曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2y=0(或x2+(y-1)2=1).
(2)因为直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),消去t得直线l的普通方程为y=-x+5.
因为曲线C:x2+(y-1)2=1是以G(0,1)为圆心,1为半径的圆,设点D(x0,y0),且点D到直线l:y=-x+5的距离最短,所以曲线C在点D处的切线与直线l:y=-x+5平行,
即直线GD与l的斜率的乘积等于-1,即×(-)=-1.①
因为x+(y0-1)2=1,②
由①②解得x0=-或x0=,
所以点D的直角坐标为或.
由于点D到直线y=-x+5的距离最短,所以点D的直角坐标为.
23.解:(1)当a=1时,f(x)=|x-1|+|x-2|.
当x≤1时,f(x)=1-x+2-x=3-2x,此时由f(x)>2得x<;
当1<x≤2时,f(x)=x-1+2-x=1,此时f(x)>2无解;
当x>2时,f(x)=x-1+x-2=2x-3,此时由f(x)>2得x>.
综上可得不等式f(x)>2的解集为∪.
(2)因为f(x)=|x-a|+|x-2a|≥|(x-a)-(x-2a)|=|a|,
故f(x)取得最小值|a|,因此原不等式等价于|a|≥a2-3a-3.
当a≥0时,有a≥a2-3a-3,即a2-4a-3≤0,解得2-≤a≤2+,此时有0≤a≤2+.
当a<0时,有-a≥a2-3a-3,即a2-2a-3≤0,解得-1≤a≤3,
此时有-1≤a<0.
综上可知a的取值范围是[-1,2+].
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