浙江专用2021届高考数学二轮复习预测提升仿真模拟卷十三含解析
展开高考仿真模拟卷(十三)
(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P={x|x<1},Q={x|x>0},则( )
A.P⊆Q B.Q⊆P
C.P⊆∁RQ D.∁RP⊆Q
2.若复数z=(a∈R,i为虚数单位)的实部与虚部相等,则z的模等于( )
A. B.
C.1 D.
3.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
4.设a,b,c是三条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面.已知α∩β=a,α∩γ=b,β∩γ=c,则下列四个命题中不一定成立的是( )
A.若a,b相交,则a,b,c三线共点 B.若a,b平行,则a,b,c两两平行
C.若a,b垂直,则a,b,c两两垂直 D.若α⊥γ,β⊥γ,则a⊥γ
5.已知关于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a>0)的解集为(x1,x2),则x1+x2+的最小值是( )
A. B.
C. D.
6.实数x,y满足,若z=3x+y的最小值为1,则正实数k=( )
A.2 B.1
C. D.
7.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的表面积(单位:cm2)是( )
A.36+24 B.36+12
C.40+24 D.40+12
8.已知x=是函数f(x)=(asin x+cos x)cos x-的图象的一条对称轴,则下列结论中正确的是( )
A.是f(x)的图象的一个对称中心
B.f(x)在上单调递增
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,然后向左平移个单位长度即可得函数f(x)的图象
9.抛物线x2=y在第一象限内图象上一点(ai,2a)处的切线与x轴交点的横坐标记为ai+1,其中i∈N*,若a2=32,则a2+a4+a6等于( )
A.64 B.42
C.32 D.21
10.若关于x的方程k(x-1)2=有4个不同的实数根,且其所有实数根的和为S,则实数S的取值范围为( )
A.(2,) B.(3,)
C.(2,) D.(3,)
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.已知曲线+=1,当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时k的取值范围是________;当曲线表示双曲线时k的取值范围是________.
12.已知(1-x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,则x2项的二项式系数是________;|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=________.
13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=13,S3=S11,则Sn的最大值为________,此时n=________.
14.直角△ABC中,AB=AC=2,D为AB边上的点,且=2,则·=________;若=x+y,则xy=________.
15.已知圆C:(x-3)2+(y-5)2=5,直线l过圆心且交圆C于A,B两点,交y轴于P点,若2 =,则直线l的斜率k=________.
16.有编号分别为1,2,3,4的4个红球和4个黑球,从中取出3个,则取出的编号互不相同的概率是________.
17.如图,在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是平面A1BC1内一动点,且满足PD+PB1=4,则点P的轨迹所形成的图形的面积是________.
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)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c=1,cos Bsin C+(a-sin B)cos(A+B)=0.
(1)求角C的大小;
(2)求△ABC面积的最大值.
19.(本题满分15分)如图,在矩形ABCD中,点E在线段CD上,AB=3,BC=CE=2,沿直线BE将△BCE翻折成△BC′E,使点C′在平面ABED上的射影F落在直线BD上.
(1)求证:直线BE⊥平面CFC′;
(2)求二面角C′BED的平面角的余弦值.
20.(本题满分15分)设a∈R,函数f(x)=ax3++x+1,g(x)=ex(e是自然对数的底数).
(1)证明:存在一条定直线l与曲线C1:y=f(x)和C2:y=g(x)都相切;
(2)若f(x)≤g(x)对x∈R恒成立,求a的值.
21.(本题满分15分)如图,P为圆M:(x-)2+y2=24上的动点,定点Q(-,0),线段PQ的垂直平分线交线段MP于点N.
(1)求动点N的轨迹方程;
(2)记动点N的轨迹为曲线C,设圆O:x2+y2=2的切线l交曲线C于A,B两点,求|OA|·|OB|的最大值.
22.(本题满分15分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a7=4,a19=2a9,数列{bn}的前n项和为Tn,满足42an-1=λTn-(a5-1)(n∈N*).
(1)是否存在非零实数λ,使得数列{bn}为等比数列?并说明理由;
(2)已知对于n∈N*,不等式+++…+<M恒成立,求实数M的最小值.
高考仿真模拟卷(十三)
1.解析:选D.因为P={x|x<1},∁RP={x|x≥1},Q={x|x>0},所以∁RP⊆Q.故选D.
2.解析:选B.易知z===,由z的实部与虚部相等,得=-,即a=-1,
所以|z|==.
3.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.
4.解析:选C.
选项A显然正确;对于选项B,三个平面两两相交,若a,b平行,则a,b,c两两平行;对于选项D,如图,在平面α内作直线m⊥b,在平面β内作直线n⊥c,因为α⊥γ,β⊥γ,所以m⊥γ,n⊥γ,所以m∥n,又m⊂α,n⊄α,所以n∥α,又n⊂β,α∩β=a,所以n∥a,又n⊥γ,所以a⊥γ,选C.
5.解析:选C.由题意得x1+x2=4a,x1x2=3a2,则x1+x2+=4a+,因为a>0,所以4a+≥,当且仅当a=时等号成立.所以x1+x2+的最小值是,故选C.
6.解析:选C.因为z=3x+y,所以y=-3x+z.当y=-3x+z过A点时,zmin=1,此时A.联立,得k=.故选C.
7.解析:选B.5个小正方形面积S1=4×5=20,底面积S2=4×4=16,4个梯形S3=(2+4)××4=12,所以S=S1+S2+S3=36+12.故选B.
8.解析:选B.易知函数f(x)=asin xcos x+cos2x-=asin 2x+cos 2x,因为x=是函数f(x)的图象的一条对称轴,所以f(0)=f,即=sin+cos,所以a=,f(x)=sin 2x+cos 2x=sin,令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z),所以函数f(x)的图象的对称中心为(k∈Z),故A错误.当-≤x≤时,-≤2x+≤,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,得到函数y=sin 2x的图象,再将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到函数f(x)的图象,故D错误.
9.解析:选B.令y=f(x)=2x2,则切线斜率k=f′(ai)=4ai,切线方程为y-2a=4ai(x-ai),令y=0得x=ai+1=ai,由a2=32得a4=8,a6=2,所以a2+a4+a6=42.
10.解析:选B.显然x=1是方程的1个根.当x≠1时,k==,所以=.
由题意,函数y=与y=的图象有3个不同的交点,由图可知,0<<,k>4.
不妨设方程的4个实数根分别为x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,
由图得x1+x2=×2=1,x3=1.
当=时,由x2-x=(当x>1时),得x=,所以1<x4<,故3<S<,故选B.
11.解析:当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时,k2-k>2,所以k<-1或k>2;当曲线表示双曲线时,k2-k<0,所以0<k<1.
答案:k<-1或k>2 0<k<1
12.解析:Tk+1=C16-k(-x)k,x2的二次式系数为C=15.由二项式定理知a0,a2,a4均为正数,a1,a3,a5均为负数,令x=-1,得|a0|+|a1|+…+|a6|=(1+1)6=64.
答案:15 64
13.解析:因为S3=S11,可得3a1+3d=11a1+55d,把a1=13代入得d=-2.
故Sn=13n-n(n-1)=-n2+14n,
根据二次函数性质,当n=7时,Sn最大且最大值为49.
答案:49 7
14.解析:·=||2=4.=+
=+=+(-)=+,
所以x=,y=,所以xy=.
答案:4
15.解析:依题意得,点A是线段PB的中点,|PC|=|PA|+|AC|=3,过圆心C(3,5)作y轴的垂线,垂足为C1,则|CC1|=3,|PC1|==6.记直线l的倾斜角为θ,则有|tan θ|==2,即k=±2.
答案:±2
16.解析:基本事件总数N=C=56.
①3个红球,C=4.
②2个红球1个黑球,CC=12.
③1个红球2个黑球,CC=12.
④3个黑球,C=4.
P==.
答案:
17.解析:连接B1D,记B1D与平面A1BC1交于点O,易证B1D⊥平面A1BC1,OD=2OB1=.由PD+PB1=4>BD1=,得点P在一个“椭球”上运动,且被垂直于其对称轴的平面A1BC1截出一个圆,记其半径为r,记PD=a,则,
解得,所以点P的轨迹所形成的图形的面积S=πr2=.
答案:
18.解:(1)由cos Bsin C+(a-sin B)cos(A+B)=0,
可得cos Bsin C-(a-sin B)cos C=0,
即sin(B+C)=acos C,sin A=acos C,即=cos C.
因为==sin C,所以cos C=sin C,即tan C=1,C=.
(2)由余弦定理得12=a2+b2-2abcos=a2+b2-ab,
所以a2+b2=1+ab≥2ab,ab≤=,当且仅当a=b时取等号,所以S△ABC=absin C≤××=.所以△ABC面积的最大值为.
19.解:
(1)证明:在线段AB上取点G,使BG=2,连接CG交BE于点H.
因为正方形BCEG中,BE⊥CG,所以翻折后,BE⊥C′H,BE⊥GH,
又因为C′H∩GH=H,所以BE⊥平面C′HG,
又因为BE⊂平面ABED,所以平面ABED⊥平面C′HG,
又因为平面ABED∩平面C′HG=GC,
所以点C′在平面ABED上的射影F落在直线GC上,
又因为点C′在平面ABED上的射影F落在直线BD上,
所以点F为直线BD与GC的交点,
所以平面CFC′即平面C′HG,所以直线BE⊥平面CFC′.
(2)由(1)得∠C′HF是二面角C′BED的平面角.
因为C′H=CH=,在矩形ABCD中,可求得FG=,
所以FH=.
在Rt△C′FH中,cos∠C′HF===,
所以二面角C′BED的平面角的余弦值为.
20.解:(1)证明:函数f(x),g(x)的导数分别为f′(x)=3ax2+x+1,g′(x)=ex,注意到任意a∈R,f(0)=g(0)=1,f′(0)=g′(0)=1,
故直线l:y=x+1与曲线C1:y=f(x)和C2:y=g(x)都相切.
(2)设函数F(x)=(ax3++x+1)e-x,
则对任意x∈R,都有F(x)≤1.
因为对任意a∈R,都有F(0)=1,故x=0为F(x)的极大值点.
F′(x)=(3ax2+x+1)e-x-(ax3++x+1)e-x=(-ax+3a-)x2e-x.
记h(x)=-ax+3a-,则F′(x)=h(x)(x2e-x),
注意到在x=0的附近,恒有x2e-x≥0,
故要使x=0为F(x)的极大值点,
必须h(0)=0(否则,若h(0)>0,则在x=0的附近,恒有h(x)>0,从而F′(x)≥0,于是x=0不是F(x)的极值点;同理,若h(0)<0,则x=0也不是F(x)的极值点),则3a-=0,从而a=,
又当a=时,F′(x)=-x3e-x,
则在(-∞,0)上,F′(x)>0,在(0,+∞)上,F′(x)<0,
于是F(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,
故F(x)max=F(0)=1.
综上所述,a=.
21.解:(1)因为|NM|+|NQ|=|NM|+|NP|=|MP|=2>2=|MQ|,
所以动点N的轨迹为椭圆,
所以a=,c=,b2=3,
所以动点N的轨迹方程为+=1.
(2)①当切线l垂直于坐标轴时,|OA|·|OB|=4.
②当切线l不垂直于坐标轴时,设切线l的方程:y=kx+m(k≠0),
点A(x1,y1),B(x2,y2),由直线和圆相切,得m2=2+2k2,
由得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2-6=0,
所以x1+x2=-,x1x2=,
所以x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)·(kx2+m)
=(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2
=(k2+1)·-km·+m2
==0,
所以∠AOB=90°,
所以|OA|·|OB|=|AB|,
又|AB|=|x1-x2|=·
=.
令t=k2,则|AB|=2
=2≤3,
当且仅当k=±时,等号成立,
所以|OA|·|OB|≤3,
综上,|OA|·|OB|的最大值为3.
22.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
则an=a1+(n-1)d.
因为所以
解得a1=1,d=,
所以数列{an}的通项公式为an=.
因为a5=3,42an-1=λTn-(a5-1),
所以4n=λTn-2,Tn=4n+.
当n=1时,b1=;
当n≥2时,bn=Tn-Tn-1=4n+-4n-1-=4n-1.
所以bn+1=4n=4bn(n≥2),
若数列{bn}是等比数列,则有b2=4b1,
而b2=,所以=2与b2=4b1矛盾.
故不存在非零实数λ,使得数列{bn}为等比数列.
(2)由(1)知Sn=,
所以==,
从而+++…+
=
=
=<,
所以M ≥,故实数M的最小值为.
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