浙江专用2021届高考数学二轮复习预测提升仿真模拟卷十八含解析
展开高考仿真模拟卷(十八)
(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.设i是虚数单位,如果复数的实部与虚部相等,那么实数a的值为( )
A. B.-
C.3 D.-3
2.设集合M={x|-2
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.已知a,b是单位向量,且a·b=-,若平面向量p满足p·a=p·b=,则|p|=( )
A. B.1
C. D.2
5.已知实数x,y满足不等式组则(x-1)2+(y+2)2的取值范围是( )
A.[1,5] B.[,5]
C.[5,25] D.[5,26]
6.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-k(x+1)在(-∞,1]上恰有两个不同的零点,则实数k的取值范围是( )
A.[1,3) B.(1,3]
C.[2,3) D.(3,+∞)
7.中国古代数学有着很多令人惊叹的成就.北宋沈括在《梦溪笔谈》卷十八《技艺》篇中首创隙积术.隙积术意即:将木桶一层层堆放成坛状,最上一层长有a个,宽有b个,共计ab个木桶,每一层长宽各比上一层多一个,共堆放n层,设最底层长有c个,宽有d个,则共计有木桶个.假设最上层有长2宽1共2个木桶,每一层的长宽各比上一层多一个,共堆放15层,则木桶的个数为( )
A.1 260 B.1 360
C.1 430 D.1 530
8.已知在边长为1的正方形ABCD中,E,F分别在线段AB、BC上运动,若EF=1,则·的取值范围是( )
A.[1-,0] B.[0,+1]
C.[-1,+1] D.[1,+1]
9.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线右支上,且满足|PF2|=|F1F2|.若直线PF1与圆x2+y2=a2有公共点,则该双曲线的离心率的取值范围为( )
A.(,+∞) B.(1,)
C.[,+∞) D.(1,]
10.当x∈[1,4]时,不等式0≤ax3+bx2+4a≤4x2恒成立,则a+b的取值范围是( )
A.[-4,8] B.[-2,8]
C.[0,6] D.[4,12]
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.已知等差数列{an}中,Sn是前n项和,S3=-6,S5-S2=6,则an=________,|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|=________.
12.已知随机变量X的分布列为:
X
1
2
3
P
m
则m=________,D(X)=________.
13.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=2A,a=1,b=,则A=________,c=________.
14.某四面体的三视图如图所示,则该四面体的体积为________;表面积为________.
15.已知点Q在圆C:x2+y2+2x-8y+13=0上,抛物线y2=8x上任意一点P到直线l:x=-2的距离为d,则d+|PQ|的最小值等于________.
16.已知函数f(x)=|x3-4x|+ax-2恰有2个零点,则实数a的取值范围为________.
17.如图,在棱长为2的正四面体SABC中,动点P在侧面SAB内,PQ⊥底面ABC,垂足为Q,若PS=PQ,则PC长度的最小值为________.
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)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足2asin A=(2b-c)sin B+(2c-b)·sin C.
(1)求角A的大小;
(2)若a=2,b=2,求△ABC的面积.
19.(本题满分15分)如图,在四棱锥 SABCD 中,底面ABCD为正方形,SD⊥平面ABCD,点E,F分别是AB,SC的中点.
(1)求证:EF∥平面SAD;
(2)设SD=2DA,求二面角AEFD的余弦值.
20.(本题满分15分)已知数列{an}满足a1=1,Sn=2an+1,其中Sn为{an}的前n项和(n∈N*).
(1)求S1,S2及数列{Sn}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=,且{bn}的前n项和为Tn,求证:当n≥2时,≤|Tn|≤.
21.(本题满分15分)已知抛物线C的方程为x2=4y,F为其焦点,过不在抛物线上的一点P作此抛物线的切线PA,PB,A,B为切点.且PA⊥PB.
(1)求证:直线AB过定点;
(2)直线PF与曲线C的一个交点为R,求· 的最小值.
22.(本题满分15分)设n∈N*,函数f(x)=,函数g(x)=(x>0).
(1)当n=1时,求函数y=f(x)的零点个数;
(2)若函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象分别位于直线y=1的两侧,求n的取值集合A;
(3)对于∀n∈A,∀x1,x2∈(0,+∞),求|f(x1)-g(x2)|的最小值.
高考仿真模拟卷(十八)
1.解析:选C.=,由题意知2a-1=a+2,解得a=3.
2.解析:选B.法一:由M-N={x|x∈M,x∉N}可知,N-M={x|2
4.解析:选B.由题意,不妨设a=(1,0),b=,p=(x,y),
因为p·a=p·b=,所以解得
所以|p|==1.
5.解析:选D.作出可行域如图中阴影部分:
(x-1)2+(y+2)2表示点(x,y)到(1,-2)的距离的平方.所以当x=0,y=0时,取到最小值5;当x=0,y=3时,取到最大值26.故选D.
6.解析:选A.当x∈(-∞,1]时,g(x)=f(x)-k(x+1)恰有两个不同的零点,等价于当x∈(-∞,1]时,直线y=k(x+1)与函数y=f(x)的图象有两个不同的交点,因为直线y=k(x+1)过定点(-1,0),由图(图略)可知k取值范围为[1,3).故选A.
7.解析:选B.根据题意可知,a=2,b=1,n=15,则c=2+14=16,d=1+14=15,代入题中所给的公式,可计算出木桶的个数为=1 360,故选B.
8.解析:选A.
由题意可得,以A为坐标原点,AB,AD所在的直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,如图所示,则C(1,1),D(0,1).设E(x,0),F(1,y)(0≤x≤1,0≤y≤1).因为EF=1,所以(x-1)2+y2=1,该图形为以(1,0)为圆心,1为半径的圆的四分之一.因为=(1-x,1),=(-1,1-y),·=x-y,数形结合可知x-y∈[1-,0]即·∈[1-,0].故选A.
9.解析:选D.由题意可得,|PF2|=|F1F2|=2c,则|PF1|=2a+2c.因为直线PF1与圆x2+y2=a2有公共点,所以圆心到直线PF1的距离d≤a,则等腰△PF1F2的底边PF1上的高h≤2a.由勾股定理可知4c2-(a+c)2=h2≤4a2,即3c2-2ac-5a2≤0,由e=可得,3e2-2e-5≤0,解得-1≤e≤,又e>1,则1
11.解析:依题意得3a2=-6,即a2=-2,S5-S2=a3+a4+a5=3a4=6,a4=2,公差d==2,an=a2+(n-2)d=2n-6.在数列{an}中,前两项均为负,第三项为零,从第四项起以后各项均为正,因此所求的和等于4+2+0+2+4=12.
答案:2n-6 12
12.解析:因为++m=1,所以m=.E(X)=1×+2×+3×=,D(X)=×+×+×=.
答案:
13.解析:由正弦定理得:=,因为B=2A,a=1,b=,
所以=.因为A为三角形的内角,所以sin A≠0.
所以cos A=.又0 所以C=π-A-B=,所以△ABC为直角三角形.
由勾股定理得c==2.
答案: 2
14.解析:由图所示,
则体积V=×4××4×4=,表面积S=×4×4+×4×4+×4×4+×4×4=16+16.
答案: 16+16
15.解析:抛物线y2=8x
的焦点为F(2,0),故直线l:x=-2为抛物线的准线,由抛物线的定义可知,d=|PF|.圆C的方程可变形为(x+1)2+(y-4)2=4,圆心为C(-1,4),半径r=2.如图所示,d+|PQ|=|PF|+|PQ|.显然,|PF|+|PQ|≥|FQ|(当且仅当F,P,Q三点共线,且点P在点F,Q之间时取等号).而|FQ|为圆C上的动点Q到定点F的距离,显然当Q处在Q′的位置,P处在P′的位置时,|FQ|取得最小值,且最小值为|CF|-r=-2=5-2=3.
答案:3
16.解析:函数
f(x)=|x3-4x|+ax-2恰有2个零点即函数y=|x3-4x|与y=2-ax的图象有2个不同的交点.作出函数y=|x3-4x|的图象如图,当直线y=2-ax与曲线y=-x3+4x,x∈[0,2]相切时,设切点坐标为(x0,-x+4x0),则切线方程为y-(-x+4x0)=(-3x+4)(x-x0),且经过点(0,2),代入解得x0=1,此时a=-1,由函数图象的对称性可得实数a的取值范围为a<-1或a>1.
答案:a<-1或a>1
17.解析:作PH⊥AB于点H,连接QH,则∠PHQ为二面角SABC的平面角,设AB的中点为G,S在平面ABC内的射影为O′(O′为△ABC的中心),连接SG,GO′,SO′,则∠SGO′也是二面角SABC的平面角,则sin∠PHQ==sin∠SGO′==,所以PH=PQ,所以PH=PS,所以点P的轨迹是侧面SAB内以AB为准线,以S为焦点的抛物线,SH的中点O是抛物线的顶点,O到C的距离就是PC的最小值,此时由余弦定理可知,PC2=+()2-2×××=,所以|PC|min=.
答案:
18.解:(1)由已知及正弦定理,可得2a2=(2b-c)b+(2c-b)c.
整理,得b2+c2-a2=bc.所以cos A==.
又A∈(0,π),故A=.
(2)由正弦定理可知=,又a=2,b=2,A=,
所以sin B=.又B∈,故B=或.
若B=,则C=,于是S△ABC=ab=2;
若B=,则C=,于是S△ABC=absin C=.
19.解:以D为原点,射线DA,DC,DS分别为x,y,z轴的正半轴建立空间直角坐标系,如图所示.
(1)证明:设AB=2a,SD=2b,则E(2a,a,0),S(0,0,2b),C(0,2a,0),F(0,a,b),=(-2a,0,b),=(0,2a,0),于是·=(-2a,0,b)·(0,2a,0)=0.
则⊥.又是平面SAD的一个法向量,
所以EF∥平面SAD.
(2)设DC=2,有SD=2DC=4,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),S(0,0,4),E(2,1,0),F(0,1,2),则=(2,1,0),=(0,1,2),
=(0,1,0),=(-2,0,2).
设平面DEF的法向量为n=(x,y,z),
则所以取n=(1,-2,1).
同理可得平面AEF的一个法向量为m=(1,0,1),
所以 cos〈m,n〉===,
故二面角AEFD的余弦值为 .
20.解:(1)数列{an}满足Sn=2an+1,则Sn=2an+1=2(Sn+1-Sn),即3Sn=2Sn+1,所以=,S1=a1=1,=,所以S2=.即数列{Sn}为以1为首项,以为公比的等比数列,所以Sn=(n∈N*).
(2)证明:在数列{bn}中,bn==-1×,{bn}的前n项和
|Tn|=
=.
而当n≥2时,1-≤|1++++…+|≤=,即≤|Tn|≤.
21.解:(1)设直线AB的方程为y=kx+b,设A(x1,y1),B(x2,y2),以A,B为切点的切线方程分别为
x1x=2y+2y1,x2x=2y+2y2.
由消去y得x2-4kx-4b=0.
则x1+x2=4k,x1x2=-4b.
这两条切线的斜率分别为k1=,k2=.
由这两切线垂直得k1k2===-1,得b=1.
所以直线AB恒过定点.
(2)设P(x0,y0),则x0=(x1+x2)=2k,y0=x1x0-y1==-1,
当k=0时,则x0=0,可得AB⊥PF,
当k≠0时,则x0≠0,kAB=,kPF=,
同样可得AB⊥PF.
所以·=·=(y1+1)(y1+y2+2),由y1y2=1,
所以·=(y1+1)(y1+y2+2)=y+3y1+3+,
令f(x)=x2+3x+3+(x>0).
f′(x)=2x+3-=.
所以f(x)在上为减函数,
在 上为增函数.
所以(·)min=f=.
(或f(x)=x2+3x+3+==≥=,当x=时取等号.)
22.解:(1)当n=1时,f(x)=,f′(x)=(x>0).
由f′(x)>0得0
所以函数f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,因为f(e)=>0,f=-e<0,所以函数f(x)在(0,e)上存在一个零点;
当x∈(e,+∞)时,f(x)=>0恒成立,
所以函数f(x)在(e,+∞)上不存在零点.
综上得函数f(x)在(0,+∞)上存在唯一一个零点.
(2)对函数f(x)=求导,得f′(x)=(x>0),
由f′(x)>0,得0
所以函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,则当x=e时,函数f(x)有最大值f(x)max=f=.
对函数g(x)=(x>0)求导,得g′(x)=(x>0),
由g′(x)>0,得x>n;由g′(x)<0,得0
则当x=n时,函数g(x)有最小值g(x)min=g(n)=.
因为∀n∈N*,函数f(x)的最大值f=<1,即函数f(x)=在直线y=1的下方,
故函数g(x)=(x>0)在直线y=1的上方,
所以g(x)min=g(n)=>1,
解得n
(3)对∀x1,x2∈(0,+∞),|f(x1)-g(x2)|的最小值等价于g(x)min-f(x)max=-.当n=1时,g(x)min-f(x)max=e-;
当n=2时,g(x)min-f(x)max=-;
因为-=>0,
所以|f(x1)-g(x2)|的最小值为-=.
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