山东省高考数学模拟考试试题及答案.doc
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山东省临沂市2024届高三下学期5月高考模拟考试(二模)数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知i 为虚数单位,()211i i 22z -⋅=+,则z =()A .14B .12C .4D .22.若2Z08x A x x ⎧⎫-=∈≤⎨⎬-⎩⎭,{}5log 1B x x =<,则A B ⋂的元素个数为()A .0B .1C .2D .33.一组数据按从小到大的顺序排列为1,4,,12,14,21m ,若该组数据的中位数是极差25,则该组数据的第45百分位数是()A .4B .6C .8D .124.若有2名女生和4名男生到“山东旅发”大会的两个志愿服务站参加服务活动,分配时每个服务站均要求既有女生又有男生,则不同的分配方案种数为()A .16B .20C .28D .405.已知函数()()sin 2f x x ϕ=+(π2ϕ<)图象的一个对称中心为π,06⎛⎫⎪⎝⎭,则()A .()f x 在区间ππ,83⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增B .5π6x =是()f x 图象的一条对称轴C .()f x 在ππ,64⎡⎤-⎢⎣⎦上的值域为⎡-⎢⎣⎦D .将()f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y 轴对称6.若实数a ,b ,c 满足π2sin 12a =,37b =,310c =,则()A .a b c<<B .b<c<aC .a c b<<D .b a c<<7.已知正方体1111ABCD A B C D -中,M ,N 分别为1CC ,1C D 的中点,则()A .直线MN 与1ACB .平面BMN 与平面11BCD C .在1BC 上存在点Q ,使得11B Q BD ⊥D .在1B D 上存在点P ,使得//PA 平面BMN8.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆上第一象限内的一点,且12PF PF ⊥,1PF 与y 轴相交于点Q,离心率e =11QF PF λ= ,则λ=()A .38B .58C .13D .23二、多选题9.已知{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和,则下列命题为真命题的是()A .若349a a +=,7818a a +=,则125a a +=B .若2134a a +=,则1428S =C .若150S <,则78S S >D .若{}n a 和{}1n n a a +⋅都为递增数列,则0n a >10.设()11,A x y ,()22,B x y 是抛物线C :28x y =上两个不同的点,以A ,B 为切点的切线交于点()00,P x y .若弦AB 过焦点F ,则()A .1202x x x +=B .若PA 的方程为210x y --=,则24x =-C .点P 始终满足0PA PB ⋅=D .PAB 面积的最小值为1611.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()()132024f x f x f +++=,()()2f x f x -=+,且1124f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()A .()f x 的最小正周期为4B .()20f =C .函数()1f x -是奇函数D .20241120242k k f k =⎛⎫⋅-=- ⎪⎝⎭∑三、填空题12.()73111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 项的系数为.13.若直线1y ax =+与曲线ln y b x =+相切,则ab 的取值范围为.14.根据统计数据,某种植物感染病毒之后,其存活日数X 满足:对于任意的*n ∈N ,1X n =+的样本在X n >的样本里的数量占比与1X =的样本在全体样本中的数量占比相同,均等于15,即()()1115P X n X n P X =+>===,则()P X n >=,设()n a nP X n ==,{}n a 的前n 项和为n S ,则n S =.四、解答题15.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知()cos sin cos cos c A B B C c C -=-.(1)求C ;(2)若点D 在线段AB 上,且2BD DA =,求22225CD a b +的最大值.16.“赶大集”出圈彰显了传统民俗的独特魅力.为了解年轻人对“赶大集”的态度,随机调查了200位年轻人,得到的统计数据如下面的不完整的2×2列联表所示(单位:人).非常喜欢感觉一般合计男性3t100女性t 合计60(1)求t 的值,试根据小概率0.01α=的独立性检验,能否认为年轻人对“赶大集”的态度与性别有关;(2)从样本中筛选出5名男性和3名女性共8人作为代表,这8名代表中有2名男性和2名女性非常喜欢“赶大集”.现从这8名代表中任选3名男性和2名女性进一步交流,记X 为这5人中非常喜欢“赶大集”的人数,求X 的分布列及数学期望()E X .参考公式:()()()()()22n ad bc a b c d a c b d χ-=++++,其中n a b c d =+++.α0.10.050.01…x α2.7063.8416.635…17.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为菱形,60BAD ∠=︒,BD ∥平面AMHN ,点M ,N ,H 分别在棱PB ,PD ,PC 上,且MN PC ⊥.(1)证明:PB PD =;(2)若H 为PC 的中点,PA PC =,PA 与平面PBD 所成角为60°,四棱锥P ABCD -被平面AMHN 截为两部分,记四棱锥P AMHN -体积为1V ,另一部分体积为2V ,求12V V .18.已知向量()0,1a =,()1,0b = ,点()1,0P ,()1,0Q -,直线PD ,QD 的方向向量分别为2a b λ+ ,2a b λ+ ,其中λ∈R ,记动点D 的轨迹为E .(1)求E 的方程;(2)直线l 与E 相交于A ,B 两点,(i )若l 过原点,点C 为E 上异于A ,B 的一点,且直线AC ,BC 的斜率AC k ,BC k 均存在,求证:AC BC k k ⋅为定值;(ii )若l 与圆O :222x y r +=相切,点N 为AB 的中点,且2AB ON =,试确定圆O 的半径r .19.已知函数()()()ln 1e xf x ax a x =+--.(1)当1a =时,求证:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()02f x <-;(2)若()f x 存在两个零点,记较小的零点为1x ,t 是关于x 的方程()1ln 132cos x ax x ++=+的根,证明:1e 12e x t +>.参考答案:1.B【分析】借助复数的四则运算及复数模长计算公式计算即可得.【详解】()()()211i 11i 122i 212i 14i 4i i 4441i z ⨯======+⨯----⨯-,则1i 44z =--,故12z =.故选:B.2.C【分析】分别确定集合,A B ,再求交集.【详解】根据题意,可得集合{Z |2A x x =∈≤或8}x >,{}05B x x =<<,则{}1,2⋂=A B ,所以A B ⋂的元素个数为2个.故选:C 3.A【分析】根据题干中该组数据极差和中位数的关系列方程求出m ,然后根据百分位数的定义求解即可.【详解】根据中位数的定义,该组数据的中位数是122m +,根据极差的定义,该组数据的极差是21120-=,依题意得,1222025m +=⨯,解得4m =,60.45 2.7Ζ⨯=∉,根据百分位数的定义,该组数据的第45百分位数是从小到大排列的第3个数,即4.故选:A 4.C【分析】先分组后分配,分组时分一组2人一组4人和每组各3人两种情况.【详解】第一步,先分组,分为一组2人,另一组4人,有1124C C 8=种;分为每组各3人,有122422C C 6A =种,分组方法共有14种.第二步,将两组志愿者分配到两个服务站共有22A 2=种.所以,总的分配方案有14228⨯=种.故选:C 5.D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A 、B ;结合正弦函数最值可得C ;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得()π2π6k k ϕ⨯+=∈Z ,解得()ππ3k k ϕ=-+∈Z ,又π2ϕ<,故π3ϕ=-,即()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;对A :当ππ,83x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,π7ππ2,3123x ⎡⎤-∈-⎢⎣⎦,由函数sin y x =在7ππ,123⎡⎤-⎢⎣⎦上不为单调递增,故()f x 在区间ππ,83⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上不为单调递增,故A 错误;对B :当5π6x =时,π4π233x -=,由4π3x =不是函数sin y x =的对称轴,故5π6x =不是()f x 图象的对称轴,故B 错误;对C :当ππ,64x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,π2ππ2336x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,则()11,2f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,故C 错误;对D :将()f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得5πππsin 22sin 2cos 21232y x x x ⎛⎫⎛⎫=+⨯=+= ⎪⎝⎭⎝⎭,该函数关于y 轴对称,故D 正确.故选:D.6.A【分析】首先判断1a <,12b <<,且3log 10c =,根据对数函数的性质可得2>c ,即可判断.【详解】因为ππ2sin2sin 1126a =<=,又37b =,则b =12<<=,即12b <<,因为310c =,所以33log 10log 92c =>=,所以c b a >>.故选:A 7.C【分析】以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的边长为1,由空间向量计算异面直线所成角,二面角和线线垂直可判断ABC ;由,,,N M B A 四点共面,而A ∈平面BMN 可判断D.【详解】以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的边长为1,所以()()()()1,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0A D B C ,()()()()11111,0,1,0,0,1,1,1,1,0,1,1A D B C ,1110,1,,0,,222M N ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,对于A ,10,,02MN ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()11,1,1AC =-- ,直线MN 与1AC所成角的余弦值为11112cos ,MN A C MN A C MN A C⋅= ,故A 错误;对于B ,10,,02MN ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,11,0,2BM ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,设平面BMN 的法向量为(),,n x y z = ,则102102n MN y n BM x z ⎧⋅=-=⎪⎪⎨⎪⋅=-+=⎪⎩,取1x =,可得0,2y z ==,所以()1,0,2n =,()110,1,0C D =-,()11,0,1BC =- ,设平面11BC D 的法向量为()111,,m x y z = ,则1111110n C D y n BC x z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取11x =,可得110,1y z ==,所以()1,0,1m =,平面BMN 与平面11BC D夹角的余弦值为:cos ,m nm n m n ⋅=⋅,故B 错误;对于C ,因为Q 在1BC 上,设()00,1,Q x z ,所以11C Q C B λ=,01λ≥≤,则()()1001,0,1,1,0,1C Q x z C B =-=-,所以00,1x z λλ==-+,所以(),1,1Q λλ-+,()()111,0,,1,1,1B Q BD λλ=--=--,所以1110B Q BD λλ⋅=--= ,解得:12λ=.故1BC 上存在点11,1,22Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得11B Q BD ⊥,故C 正确;对于D ,因为////MN DC AB ,所以,,,N M B A 四点共面,而A ∈平面BMN ,所以1B D 上不存在点P ,使得//PA 平面BMN ,故D 错误.故选:C.【点睛】8.B【分析】设1PF m =、2PF n = ,结合椭圆定义及离心率可用c 表示1PF 、2PF ,结合勾股定理计算即可得解.【详解】设1PF m = 、2PF n = ,则有2224m n c +=,225m n a c +===,则()22223625m n m n mn c +=++=,即22236162455mn c c c =-=,则()2222221642455m n m n mn c c c -=+-=-=,即5m n -=,即552m ==,332n +==,则11QF PF m c λλ=== ,由12QF QF = ,则有22225555c c c λλ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,整理得85λ=,即58λ=.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于借助椭圆定义及离心率,用c 表示1PF 、2PF ,再借助λ表示出2QF ,结合勾股定理计算即可得解.9.BC【分析】根据题意,求得98d =,结合()12344a a a a d +=+-,可判定A 错误;根据数列的求和公式和等差数列的性质,可判定B 正确;由150S <,求得80a <,可判定C 正确;根据题意,求得任意的2,0n n a ≥>,结合1a 的正负不确定,可判定D 错误.【详解】对于A 中,由349a a +=,7818a a +=,可得()()378489a a d a a ++-==,所以98d =,又由()12349949482a a a a d +=+-=-⨯,所以A 错误;对于B 中,由()()1142131414142822a a a a S ++===,所以B 正确;对于C 中,由11515815()1502a a S a +==<,所以80a <,又因为8780S S a -=<,则78S S >,所以C 正确;对于D 中,因为{}n a 为递增数列,可得公差0d >,因为{}1n n a a +为递增数列,可得211120n n n n n a a a a a d ++++⋅-=>,所以对任意的2,0n n a ≥>,但1a 的正负不确定,所以D 错误.故选:BC.10.ACD【分析】由导数的几何意义,求得可得A 处的切线方程,得出直线,AP BP 的方程,联立两直线方程可判定A ;根据已知和A 选项可得12x =,再设直线:2pAB y kx =+,联立方程组,根据根与系数的关系可求2x ,根据1PA PB k k ⋅=-,可判定B 错误,C 正确;取AB 的中点H ,化简得到PAB 的面积,可判定D 正确.【详解】依题意设()11,A x y ,()22,B x y ,由方程28x y =,可得218y x =,则14y x '=,由导数的几何意义知,直线AP 的斜率为114AP k x =,同理直线BP 的斜率为214BP k x =,可得A 处的切线方程为:()11114y y x x x -=-,即()2111184x y x x x -=-,化简可得21148x x y x =-,所以直线AP 的方程为21148x x y x =-,同理可得:直线BP 的方程为22248x x y x =-,联立两直线方程得,2211224848x x x x x x -=-,则()2212121488x x x x x -=-,因为12x x ≠,解得122x xx +=,128x x y =,即1202x x x +=,所以A 正确;若PA 的方程为210x y --=,根据直线AP 的方程为21148x x y x =-,可得12x =,设直线:2AB y kx =+,联立方程组228y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得28160x kx --=,则()22Δ(8)646410k k =-+=+>,且128x x k +=,1216x x =-,所以28x =-,02y =-,所以B 错误;因为21221PA PB x x p k k p p p-⋅=⋅==-,所以0PA PB ⋅= ,故C 正确;取AB 的中点H ,连接PH ,根据中点坐标公式得1212,22x x y y H ++⎛⎫⎝⎭,从而PH 平行y 轴,由前可知12,22x x P +⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以221212121212111882222222x x y y S PH x x x x x x ⎛⎫+ ⎪+⎛⎫=⋅-=+⋅-=+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎪ ⎪⎝⎭22121212216x x x x ⎛⎫+=+⋅- ⎪⎝⎭因为128x x k +=,1216x x =-,所以()222212121226432x x x x x x k +=+-=+,12x x -==代入可得()()23222811643221612164k k S k +⎛⎫+=+⋅==+ ⎪⎝⎭,当0k =时,min 16S=,所以D 正确.故选:ACD【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法:(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解;(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).11.AB【分析】据题意,通过赋值得到()()()22024f x f x f ++=,()()()242024f x f x f +++=,即可判断A ;令2021x =,可求出()20220f =,由周期性可判断B ;令0x =,得到()00f =,由周期性()20240f =,可证明()f x 是奇函数,假设函数()1f x -是奇函数,推出矛盾,判断C ;由周期性及对称性可计算D.【详解】对于A ,因为()()()132024f x f x f +++=,所以()()()22024f x f x f ++=,()()()242024f x f x f +++=,所以()()4f x f x +=,故()f x 的最小正周期为4,A 正确;对于B ,因为()()()132024f x f x f +++=,令2021x =,则()()()202220242024f f f +=,所以()20220f =,由A 可知,()()()20224505220f f f =⨯+==,故B 正确;对于C ,因为()()2f x f x -=+,①令0x =,则()()020f f ==,所以()()()2024450600f f f =⨯==,所以()()()220240f x f x f ++==,②由①②,所以()()0f x f x +-=,即()()f x f x -=-,故()f x 为奇函数,若函数()1f x -是奇函数,则()()11f x f x --=--,所以()()()111f x f x f x ⎡⎤--=-+=-+⎣⎦,即()()11f x f x -=+,所以()()()()21111f x f x f x f x ⎡⎤⎡⎤+=++=+-=⎣⎦⎣⎦,所以()f x 的最小正周期为2,与选项A 矛盾,故C 错误;对于D ,因为()f x 为奇函数,且1124f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以1124f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,又因为()f x 的最小正周期为4,所以711224f f ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为()()2f x f x -=+所以311122224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,53312224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以4111357123422222k k f k f f f f =⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅-=⨯+⨯+⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑1111123414444⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯-+⨯-=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭,8519111315567822222k k f k f f f f =⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅-=⨯+⨯+⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑135756782222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111567814444⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯-+⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,以此类推,所以()20241150615062k k f k =⎛⎫⋅-=⨯-=- ⎪⎝⎭∑,故D 错误.故选:AB【点睛】方法点睛:本题以抽象函数为载体综合考查函数的性质,关键是根据已知条件判断出的周期.以下是抽象函数周期性质的一些总结,可以适当总结记忆:设函数()y f x =x ∈R ,0,a a b>≠(1)若()()f x a f x a +=-,则函数()f x 的周期为2a ;(2)若()()f x a f x +=-,则函数()f x 的周期为2a ;(3)若()()1f x a f x +=,则函数()f x 的周期为2a ;(4)若()()1f x a f x +=-,则函数()f x 的周期为2a ;(5)若()()f x a f x b +=+,则函数()f x 的周期为a b -.12.42【分析】借助二项式的展开式的通项公式计算即可得.【详解】对()71x +,有17C r r r T x +=,则有()225525222277777311C C C C 2C 42x x x x x x ⨯+⨯=+==.故答案为:42.13.31,e ∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭【分析】利用导数求切点坐标,再由切点在直线上可得2ln b a =+,则()2ln 0ab a a a a =+>,构造()2ln g a a a a =+并研究单调性,进而求值域即可.【详解】函数ln y b x =+的导数为1y x '=,设切点为()00,1x ax +,所以01a x =,则01ax =,即01x a=又因为()00,1x ax +在ln y b x =+上,所以001ln ax b x +=+,所以0ln 2b x +=,即ln 2b a -=,所以2ln b a =+,所以()()2ln 2ln 0ab a a a a a a =+=+>,令()2ln g a a a a =+,1()2ln ln 3g a a a a a =++⋅=+',令()0g a '>,可得31ea >,令()0g a '<,可得310e a <<,所以()g a 在310,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在31,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,所以min 33333331211231()ln e e ee e e e g a g ⎛⎫==+=-=- ⎪⎝⎭.当a 趋近正无穷时,()g a 趋近正无穷.所以ab 的取值范围为:31,e ∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭.故答案为:31,e ∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭.14.45n ⎛⎫ ⎪⎝⎭()4555nn ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭【分析】根据条件概率的计算以及递推法可得(1)4(2)()5P X n n P X n =+=≥=,根据等比数列的定义可得114()55n P X n -⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭,即可求解空1,根据错位相减法即可求解空2.【详解】()()1115P X n X n P X =+>===,因为(1)1(1|)()5P X n P X n X n P X n =+=+>=>,所以1(1)()5P X n X n =+=>,将n 换成n 1-,此时1()(1)5P X n P X n ==>-,两式相减可得()()()1111(1)()555P X n P X n P X n P X n P X n =-=+=>-->==,即(1)4(2)()5P X n n P X n =+=≥=,又114(2)(1)(1(1))(1)555P X P X P X P X ==>=⨯-===,所以(1)4()5P X n P X n =+==对任意*N n ∈都成立,此时{()}P X n =是首项为15,公比为45的等比数列,所以114()55n P X n -⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭,故144()5(1)5555n n P X n P X n ⎛⎫⎛⎫>==+=⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()11455n n a nP X n n -⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,01211444412(1)55555n n n S n n --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯+⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ ,12141444412(1)555555n n n S n n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯+⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,两式作差得1211144441555555n n n S n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++-⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦4115445(5)45515n n n n S n n ⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦=-⨯=-+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-,故答案为:45n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,45(5)5nn ⎛⎫-+⨯ ⎪⎝⎭【点睛】关键点点睛:根据1(1)()5P X n P X n =+=>,即可利用数列的递推关系求解{()}P X n =是首项为15,公比为45的等比数列,11455n n a n -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,利用错位相减法即可求解和.15.(1)π3(2)19【分析】(1)利用()cos cos C A B =-+,结合和差公式化简,再利用正弦定理边化角可解;(2)根据平面向量线性运算可得2133CD CA CB =+ ,两边平方,然后利用重要不等式即可得解.【详解】(1)由()cos sin cos cos c A B B C c C -=-得()cos cos 2sin cos c A B c C B C -+=,∴()()()cos cos sin cos c A B A B B C --+=,即2sin sin sin cos c A B B C =,由正弦定理边化角得sin sin sin sin sin cos C A B A B C ,因为(),0,π,sin 0,sin 0A B A B ∈>>,所以sin C C =,∴tan C =又∵()0,πC ∈,∴π3C =.(2)∵D 点在线段AB 上,且2BD DA =,()2CD CB CA CD ∴-=- ,∴2133CD CA CB =+ ,∴222419499CD CA CB CA CB =++⋅ ()222222224124112599999999b a ab b a a b a b =++≤+++=+,当且仅当a b =时,等号成立.∴2222222251925259a bCDa b a b+=++≤.即22225CDa b+的最大值为19.16.(1)20t=,能;(2)分布列见解析,()3815E X=.【分析】(1)根据表中数据可知()360100t t+-=,求出t值完善列联表,然后计算2χ,对照临界值表即可得结论;(2)根据古典概型概率公式,结合排列组合求解可得分布列,再由期望公式求解即可.【详解】(1)由题意可知:()360100t t+-=,解得20t=,2×2列联表如下:非常喜欢感觉一般合计男性6040100女性8020100合计14060200()222006020804014060100100χ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯220020009.524 6.63514060100100⨯=≈>⨯⨯⨯.根据小概率值0.01α=的独立性检验,认为年轻人对“赶大集”的态度与性别有关,此推断犯错误的概率不大于0.01.(2)设进一步交流的男性中非常喜欢“赶大集”的人数为m,女性中非常喜欢“赶大集”的人数为n,则X m n=+,且X的所有可能取值为1,2,3,4.()()3113213253C C C2110,1C C3015P X P m n=======,()()()12113223213232325353C C C C C C1321,10,2C C C C30P X P m n P m n====+===+=,()()()2111122232123232325353C C C C C C C 12232,11,2C C C C 305P X P m n P m n ====+===+==,()()2122323253C C C 3142,2C C 3010P X P m n =======.所以X 的分布列为X1234P 115133025110所以()2131233812343030303015E X =⨯+⨯+⨯+⨯=.17.(1)证明见解析(2)12【分析】(1)根据菱形性质知OB OD =,然后通过证明BD ⊥平面PAC ,可得BD PO ⊥,根据垂直平分线性质可证;(2)令2AB =,先证明OP ⊥平面ABCD ,MN ⊥平面PAC ,然后由13P ABCD ABCD V S OP -=⋅⋅和1123MAPH APH V V S MN -==⋅⋅ 可解.【详解】(1)连接AC 交BD 于点O ,连接OP ,∵BD ∥平面AMHN ,且平面PBD 平面AMHN MN =,BD ⊂平面PBD ,∴BD MN ∥.∵MN PC ⊥,∴BD PC ⊥,∵四边形ABCD 为菱形,∴BD AC ⊥,OB OD =,∵PC AC C ⋂=,且,PC AC ⊂平面PAC ,∴BD ⊥平面PAC ,又PO ⊂平面PAC ,∴BD PO ⊥,∴PB PD =.(2)∵PA PC =,且O 为AC 中点,∴OP AC ⊥,由(1)得OP BD ⊥,BD AC O ⋂= ,,BD AC ⊂平面ABCD ,∴OP ⊥平面ABCD ,令2AB =,又四边形ABCD 为菱形,60BAD ∠=︒,AC BD ^,AO ∴1BO =.,,AO BD AO PO PO BD O ⊥⊥⋂= ,且都在平面PBD 内,AO ∴⊥平面PBD ,又PA 与平面PBD 所成角为60°,∴60APO ∠=︒,30PAC ∠=︒,∴13OP AO ==,∴133P ABCD ABCD V S OP -=⋅⋅=又H 为PC 中点,且2PA PC ==,∴112PH PC ==,在△PAC 中,记AH OP G = ,易知点G 在MN 上,且点G 为△PAC 重心,23PG PO =,又∵MN BD ∥,∴2433MN BD ==,由(1)知BD ⊥平面PAC ,∴MN ⊥平面PAC ,又11sin1202122APH S PA PH =⋅⋅︒=⨯⨯=∴1123M APH APH V V S MN -==⋅=∴21399P ABCD V V V -=-=-=,∴1212V V =.18.(1)2214y x -=;(2)(i )证明见解析;(ii【分析】(1)设(),D x y ,根据向量,PD QD 分别与2a b λ+ ,2a b λ+ 平行列方程组,消去λ可得;(2)(i )根据点A ,B 关于原点成中心对称,化简AC BC k k ⋅,结合点,A C 在双曲线上,由点差法化简可证;(ii )分斜率存在和不存在讨论,当斜率存在时,设直线方程为y kx b =+,联立双曲线方程消去y ,利用韦达定理代入0OA OB ⋅= ,结合直线与圆相切可解.【详解】(1)设(),D x y ,则()1,PD x y =- ,()1,QD x y =+ ,又∵()0,1a = ,()1,0b = ,∴()21,2a b λλ+= ,()2,2a b λλ+= ,由已知得,()()210210x y x y λλ⎧--=⎪⎨+-=⎪⎩,消λ得:2214y x -=,∴点D 的轨迹方程为2214y x -=.(2)设直线l 与E 的两个交点为()11,A x y ,()22,B x y ,(i )∵直线l 过原点,∴点A ,B 关于原点成中心对称.设(),C x y ,∴22121112212111AC BC y y y y y y y y y y k k x x x x x x x x x x ---+-⋅=⋅=⋅=---+-,由2211221414y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得()2222114y y x x -=-,∴2212214AC BC y y k k x x -⋅==-.(ii )∵N 为AB 的中点,且2AB ON =,∴0OA OB ⋅= .①当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x r =±,此时点A ,B 关于x 轴对称,不妨设点A 在第一象限,∴11x y r ==,∵221114x x -=,∴22143x r ==,∴3r =.②当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y kx b =+,由2214y kx b y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()()2224240k x kbx b ---+=,∴12224kb x x k +=-,()212244b x x k -+=-,∵0OA OB ⋅= ,∴12120x x y y +=,即()()22121210k x x kb x x b ++++=,整理得:22344b k =+.又∵l 与圆相切,∴r =综上可得3r =,∴圆O19.(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)求导,利用零点存在性定理判断()f x '存在零点,利用隐零点方程代入()02f x +化简,通过配方即可得证;(2)令()()ln 1e 0x ax a x +--=,同构函数()e x g x x =+,根据单调性转化为()ln x ax =的根,构造()()ln h x x ax =-,利用导数判断单调性,结合零点存在性定理判断零点范围,得11e x ax =,1>0x ,将()1ln 132cos x ax x ++=+转化为()ln 1cos 10t t +-+>.记()()ln 1cos 1t t t ϕ=+-+(1t >-),利用导数判断t 的范围,设()()e ln 1cos 2x m x x x =-++-,0x >,利用e 1,sin x x x x >+>判断()m x '的符号,由单调性可证.【详解】(1)当1a =时,()ln e x f x x =-,()0,x ∞∈+,∴()1e x f x x='-,易知()f x '在()0,∞+上单调递减,且1212e 02f ⎛⎫=-> ⎪'⎝⎭,()11e 0f ='-<,则01,12x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭,使得当()00,x x ∈时,()0f x '>,当()0,x x ∞∈+时,()0f x '<,且()00f x '=,即001e x x =,即00ln x x =-,∴()f x 在()00,x 上单调递增,在()0,x ∞+上单调递减,∴()f x 存在唯一的极大值点0x ,而()()02000000112ln e 220x x f x x x x x -+=-+=--+=-<,∴()02f x <-.(2)令()()ln 1e 0x ax a x +--=,得()ln e x ax ax x +=+,设()e xg x x =+,显然()g x 在定义域上单调递增,而()()()ln ln eln ax ax ax ax +=+,则有()()()ln g ax g x =,∴()ln x ax =.依题意,方程()ln x ax =有两个不等的实根,即函数()()ln h x x ax =-在定义域上有两个零点,显然0a ≠,当a<0时,()h x 的定义域为(),0∞-,()h x 在(),0∞-上单调递增,()h x 最多一个零点,不合题意,∴0a >,()h x 的定义域为()0,∞+,∴求导,得()11h x x'=-,当01x <<时,()0h x '<,当1x >时,()0h x '>,∴()h x 在()0,1上单调递减,在()1,∞+上单调递增,()()min 11ln h x h a ==-,要使()h x 有两个零点,必有1ln 0a -<,即e a >,此时110h a a⎛⎫=> ⎪⎝⎭,即()h x 在()0,1有一个零点,()223ln h a a a =-,令()23ln u x x x =-,e x >,求导得()23u x x x ='-,显然()u x '在()e,∞+上单调递增,∴()()3e 2e 0eu x u >=-'>',∴()u x 在()e,∞+上单调递增,()()2e e 30u x u >=->,∴()20h a >,则函数()h x 在()1,∞+上存在唯一零点.由1x 为()ln x ax =的两个根中较小的根,得11e x ax =,1>0x ,又由已知得()12ln 1cos 3ax t t =+-+,从而()12e ln 1cos 3x t t =+-+,∵1>0x ,∴12e 2x >,∴()ln 1cos 10t t +-+>.设()()ln 1cos 1t t t ϕ=+-+(1t >-),当0t >时,()ln 10t +>,1cos 1t -≤≤,则()0t ϕ>符合题意,当10t -<≤时,()1sin 01t t tϕ+'=>+,则()t ϕ在(]1,0-上单调递增,∴()()00t ϕϕ<=不合题意,∴0t >∴设()()e ln 1cos 2x m x x x =-++-,0x >.求导,得()1e sin 1x m x x x=--+',当0x >时,令()e 1x p x x =--,()sin q x x x =-,则()e 10x p x ='->,()1cos 0q x x ='-≥,∴()p x ,()q x 在()0,∞+上单调递增,从而()()00p x p >=,()()00q x q >=,即e 1x x >+,sin x x >,从而()11110111x m x x x x x x>+--=-=++'>+,即()m x 在()0,∞+单调递增,则()()00m x m >=,于是()e 1ln 1cos 3x x x +>+-+,即()1e 1ln 1cos 32e x t t t +>+-+=,即1e 12e x t +>.【点睛】关键点睛:本题关键在于利用零点存在性定理判断零点范围,进而将条件方程转化为不等式,构造函数,利用导数讨论t 的范围,再通过e 1,sin x x x x >+>判断()()e ln 1cos 2x m x x x =-++-的单调性,利用单调性即可得证.。
山东省新高考联合模拟考试数学试题参考答案一、单项选择题:本题共8小题,每小题5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。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
1314.240;15.(11),,答案不唯一,只需满足横纵坐标相等即可;16 四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.【解析】(1)由题意及参考数据可得:3x =,521()10i i x x =−=∑1564≈,51517081362061537i ii x yxy =−=−⨯=−∑,所以 5515370.981564i ix yx yr −−=≈≈−∑, 因为y 与x 的相关系数近似为0.98−,说明y 与x 的线性相关程度相当高,从而可以用线性回归模型拟合y 与x 的关系.(2)由62061241.25y ==及(1)得:51522151537153.7105i ii i i x yx yb x x==−−===−−∑∑, 1241.2153.731702.3a y bx =−=−−⨯=().所以 y 关于x 的回归方程为:ˆ153.71702.3yx =−+.将2023年对应的年份编号6x =代入回归方程得:ˆ153.761702.3780.1y =−⨯+=. 所以 我国2023年的新生儿数量约780.1万人.18.【解析】(1)因为 122n n S +=−,所以 122n n n n a S S n −=−=,,当1n =时,112a S ==,适合上式,所以 2n n a =. 所以 22log log 2n n n b a n ===. (2)11221212()()()n n n n n T a b b b a b b b a b b b =++++++++++++1212()()n n a a a b b b =++++++因为 122n n S +=−,212122n n nb b b n ++++=+++=,所以 212(22)()(21)()2n n n n nT n n ++=−=−+.19.【解析】(1)因为 三棱台ABC DEF −是正三棱台,M 为棱AB 的中点,2AB DE =.所以 DE MB 且DE MB =,所以 四边形DMBE 为平行四边形, 所以 MD BE 且MD BE =,同理 NFBE 且NF BE =;所以 MDNF 且MD NF =,所以 四边形DMNF取AC 的中点为O ,连接AE EC OE OB ,,,, 因为 EA EC BA BC ==,, 所以 AC OB ⊥,AC OE ⊥,又OBOE O =,所以 直线AC ⊥面BOE ,又BE ⊂面BOE , 所以 AC BE ⊥,又MNAC ,MDBE ,所以 MN MD ⊥,所以 四边形DMNF 为矩形.(2)以O 为原点,OB OC ,所在直线分别为x 轴,y 轴建立空间直角坐标系. 设正方形DMNF 的边长为1,则121DE AB BE ===,,. 则(010)A −,,,00)B ,(010)C ,,,1(623D −,,, 则(020)AC =,,,31(62AD =,,(310)BC =−, 设平面ACFD 的法向量为()x y z =,,n ,由00AC AD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n,得2010623y x y z =⎧++=⎩,令1z =−,得01)=−n , 设BC 与平面ACFD 所成的角为θ,所以|2sin ||||4BC BC θ⋅===|n n ,所以 直线BC 与平面ACDF . 20.【解析】(1)延长CG 交AB 于点D ,因为 G 是ABC △的重心,则 D 为线段AB 的中点,且12DG GC =,又0AG BG ⋅=所以 GA GB ⊥,因此 12DG DA c ==,2GC DG c ==,又因为 π6GAD ∠=,所以 AG =,在AGC △中,记CAG α∠=, 由正弦定理 sin sin AG CG ACG α=∠,即 2sin sin 6c αα=π⎛⎫− ⎪⎝⎭,1sin cos 62ααααπ⎛⎫=−= ⎪⎝⎭,即 cos αα=, 所以 sin tan cos ααα==,即 tan CAG ∠=. (2)由(1)可知32CD c =,在ABC △中,222222cos 22AC AB BC b c a BAC AC AB bc+−+−∠==⋅⋅,在ACD △中,222222229244cos 222c c b AD AC DC b c DAC c AD AC bc b +−+−−∠===⋅⋅⋅⋅,所以 2222222b c a b c bc bc+−−=,整理得 2225a b c +=,在ABC 中,()2222224cos 255a b a b c ACB ab ab++−∠==,当且仅当a b =时,等号成立;又()0πACB ∠∈,,所以 cos 1ACB ∠<, 综上 cos ACB ∠的取值范围为4[1)5,.21.【解析】(1)由题意可知242a ab =⎧⎨=⎩,解得21a b ==,;所以 椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)由(1)可知(20)(01)A B ,,,,则直线AB 的方程为220x y +−=, 设1122()()M x y N x y ,,,,因为 PQ x ⊥轴,所以 11(1)2x P x −,, 因为 P 为线段QM 的中点,所以 111(2)Q x x y −−,, 又因为 A Q N ,,三点共线,所以 21121222y x y x x −−=−−,即 1212122y y x x +=−−−. 设直线:MN y kx m =+,代入2214x y +=并整理得:222(41)8440k x kmx m +++−=, 则21212228444+14+1km m x x x x k k −−+==,;所以12121212121212122(2)()422222()4y y kx m kx m kx x m k x x mx x x x x x x x +++−+−+=+=−−−−−++ 2222224482(2)414+14+114482244+14+1m km k m k m k k m km k mk k −−+−−−===−−−+−+,所以 12m k =−,所以 直线MN 的方程为:12(2)1y kx k k x =+−=−+,故直线MN 过定点(21),. 22.【解析】(1)当0a =时,2ln ()xf x x =,[1e]x ∈,.432ln 12ln ()x x x x f x x x −−'==, 令()0f x '=,得x =(1x ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增;当e]x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减. 因为 (1)0f =,12ef =,21(e)e f =,所以 ()f x 的值域为1[0]2e,.(2)2431()2()ln 12ln ()()()ax a x a x xx x f x x a x a −−−−−'==−−, ()f x 的极值点等价于()f x '的变号零点.设()12ln ag x x x=−−. ①若0a,()f x 的定义域为(0)+∞,,3()0x a −>.显然 ()g x 在(0)x ∈+∞,上单调递减; 因为 (1)10g a =−>,()12ln()0ag e a e a e a−=−−−<−, 所以 存在唯一的0(1e )x a ∈−,,使得0()0g x =,即0()0f x '=, 当0(0)x x ∈,时,()0f x '>,当0()x x ∈+∞,时,()0f x '<; 所以 ()f x 存在唯一极大值点,符合题意. ②若0a >,()f x 定义域为()0()a a +∞,,当()x a ∈+∞,时,3()0x a −>.()12ln ag x x x=−−,2222()0a a x g x x x x −'=−=<, 所以 ()g x 单调递减,注意到 ()2ln g a a =−.(i )1a >时,()0g a <,所以 ()0g x <,所以 ()0f x '<,所以 ()f x 在()x a ∈+∞,上无极值点;(ii )1a =时,()0g a =,所以 () 0g x ,所以 () 0f x ',所以 ()f x 在()x a ∈+∞,上无极值点; (iii )01a <<时,()0g a >,(2)0g <,所以 存在唯一的1(2)x a ∈,,1()0g x =,即1()0f x '=.当1()x a x ∈,时,()0g x >,()0f x '>,当1()x x ∈+∞,时,()0g x <,()0f x '<; 所以 1x x =为()f x 在(,)x a ∈+∞的极大值点, 此时()f x 在()x a ∈+∞,有一个极值点. 当(0)x a ∈,时,3()0x a −<.()12ln a g x x x =−−,2222()a a x g x x x x −'=−=,令()0g x '=,得2ax =. 当(0)2ax ∈,时,()0g x '>,()g x 单调递增;当()2ax a ∈,时,()0g x '<,()g x 单调递减.令()12ln 022a ag =−−=,得a =.(i )1a >时,若(1a ∈,()02ag >,()2ln 0g a a =−<,当(0)2ax ∈,时,2216()12ln 1616a a g a =−−161430a <−+−=−<,所以 存在22()162a a x ∈,,3()2ax a ∈,,23()()0g x g x ==.当2(0)x x ∈,时,()0g x <,()0f x '>, 当23()x x x ∈,时,()0g x >,()0f x '<, 当3()x x a ∈,时,()0g x <,()0f x '>;所以2x x =为()f x 的极大值点,3x x =为()f x 的极小值点; 此时()f x 在(0)a ,上有两个极值点. 若)a ∈+∞,则 () 02a g ,() 0g x ,() 0f x ',此时 ()f x 在(0)a ,上无极值点; 故 1a >不符合题意.(ii )当1a =时,1()02g >,1()016g <,(1)0g =;所以 存在唯一411()162x ∈,,使得4()0g x =,当4(0)x x ∈,时,()0g x <,()0f x '>, 当4(1)x x ∈,时,()0g x >,()0f x '<;所以 4x x =为()f x 的极大值点;此时 ()f x 在(0)a ,有一个极值点, 故 1a =符合题意.(iii )当01a <<时, 02a g ⎛⎫> ⎪⎝⎭,()2ln 0g a a =−>,当(0)2a x ∈,时,2()016a g <,所以 存在唯一25()162a ax ∈,,使得5()0g x =,当5(0)x x ∈,时,()0g x <,()0f x '>, 当5()x x a ∈,时,()0g x >,()0f x '<; 所以 5x x =为()f x 的极大值点;此时 ()f x 在(0)x a ∈,有一个极值点,不合题意.综上 a 的取值范围为0a或1a =.。
20正视图侧视图808080山东省高考数学仿真模拟试题及答案第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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. 设全集I 是实数集R ,{|ln(2)}M x y x ==-与3{|0}1x N x x -=≤-差不多上I 的子集(如图所示), 则阴影部分所表示的集合为( ) (A ){2}x x < (B ){21}x x -≤< (C ){12}x x <≤(D ){22}x x -≤≤2.i 是虚数单位,已知(2)5i z i -=,则z =( )(A ) i 21+ (B )i 21-- (C )i 21- (D )i 21+- 3.△ABC 中,︒=∠==30,1,3B AC AB ,则△ABC 的面积等于( )A .23 B .43 C .323或 D .4323或 4.已知{}n a 是等差数列,154=a ,555=S ,则过点34(3,(4,),)P a Q a 的直线的斜率 ( ) A .4B .41C .-4D .-145.某师傅需用合板制作一个工作台,工作台由主体和附属两部分组成,主体部分全封闭,附属部分是为了防止工件滑出台面而设置的三面护墙,其大致形状的三视图如右图所示(单位长度: cm), 则按图中尺寸,做成的工作台用去的合板的面积为(制作过程合板的损耗和合板厚度忽略不计)( ) A. 240000cm B. 240800cmC. 21600(2217)cm +D. 241600cm6.已知10<<<<a y x ,y x m a a log log +=,则有( )A 0<mB 10<<mC 21<<mD 2>m7.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的y 等于( )A .7B .15C .31D .638.已知7722107)21(x a x a x a a x +⋅⋅⋅+++=-,那么=+++++765432a a a a a a ( )A .-2B .2C .-12D .129.已知函数)0,0,0)(sin()(πϕωϕω<<>>+=A x A x f ,其导函数)(x f '的部分图象如图所示,则函数)(x f 的解析式为( )A .)421sin(2)(π+=x x fB .)421sin(4)(π+=x x fC .)4sin(2)(π+=x x fD .)4321sin(4)(π+=x x f10.从抛物线x y 42=上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为 ( )A .5B .10C .20D .1511.若实数x ,y 满足不等式11,02240+-=⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤-≥x y y x y x y ω则的取值范畴是( )A .]31,1[-B .]31,21[-C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡-2,21 D .⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞-,21 12.设函数()f x 的定义域为R ,且(2)(1)()f x f x f x +=+-,若(4)1f <-,3(2011)3a f a +=-,则a 的取值范畴是( ) A. (-∞, 3) B. (0, 3)C. (3, +∞)D. (-∞, 0)∪(3, +∞)第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分,共16分.请直截了当在答题卡上相应位置填写答案. 13.两曲线x x y y x 2,02-==-所围成的图形的面积是________。
2025届山东省六地市部分学校高考仿真模拟数学试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.在棱长为a 的正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、M 分别是AB 、AD 、1AA 的中点,又P 、Q 分别在线段11A B 、11A D 上,且11(0)A P AQ m m a ==<<,设平面MEF 平面MPQ l =,则下列结论中不成立的是( )A .//l 平面11BDDB B .l MC ⊥C .当2am =时,平面MPQ MEF ⊥ D .当m 变化时,直线l 的位置不变2.已知()f x 为定义在R 上的奇函数,若当0x ≥时,()2xf x x m =++(m 为实数),则关于x 的不等式()212f x -<-<的解集是( )A .()0,2B .()2,2-C .()1,1-D .()1,33.已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,6353a a a +-=,则7S =( ) A .42B .21C .7D .34.若01a b <<<,则b a , a b , log b a ,1log ab 的大小关系为( ) A .1log log b a b aa b a b >>> B .1log log a bb ab a b a >>> C .1log log b a b aa ab b >>> D .1log log a b b aa b a b >>> 5.已知236a b ==,则a ,b 不可能满足的关系是() A .a b ab +=B .4a b +>C .()()22112a b -+-< D .228a b +>6.已知ABC △的面积是12,1AB =,2BC =,则AC =( )A .5B .5或1C .5或1D .57.设实数满足条件则的最大值为( ) A .1B .2C .3D .48.将函数()sin(2)3f x x π=-()x R ∈的图象分别向右平移3π个单位长度与向左平移n (n >0)个单位长度,若所得到的两个图象重合,则n 的最小值为( )A .3π B .23π C .2π D .π 9.某工厂只生产口罩、抽纸和棉签,如图是该工厂2017年至2019年各产量的百分比堆积图(例如:2017年该工厂口罩、抽纸、棉签产量分别占40%、27%、33%),根据该图,以下结论一定正确的是( )A .2019年该工厂的棉签产量最少B .这三年中每年抽纸的产量相差不明显C .三年累计下来产量最多的是口罩D .口罩的产量逐年增加 10.已知复数41iz i=+,则z 对应的点在复平面内位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限11.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:3cm )为( )A .163B .6C .203D .22312.已知复数z 满足()11z i i +=-(i 为虚数单位),则z 的虚部为( ) A .i -B .iC .1D .1-二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年普通高等学校招生全国统一考试(模拟卷)数 学一、单项选择题:本题共8小题,每小题5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.设集合(){}(){}2,2,,A x y x y B x y y x A B =+===⋂=,则A.(){}11, B.(){}24-,C.()(){}1124-,,, D. ∅2.已知()1,1ia bi ab R i -+∈+是的共轭复数,则a b += A. 1-B. 12-C. 12D.13.设向量()()()1,1,1,3,2,1a b c ==-=,且()a b c λ-⊥,则λ= A.3B.2C. 2-D. 3-4. 101x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数是 A. 210-B. 120-C.120D.2105.已知三棱锥S ABC -中,,4,213,2,62SAB ABC SB SC AB BC π∠=∠=====,则三棱锥S ABC -的体积是 A.4B.6C. 43D. 636.已知点A 为曲线()40y x x x=+>上的动点,B 为圆()2221x y -+=上的动点,则AB 的最小值是 A.3B.4C. 32D. 427.设命题p :所有正方形都是平行四边形,则p ⌝为 A.所有正方形都不是平行四边形 B.有的平行四边形不是正方形C.有的正方形不是平行四边形D.不是正方形的四边形不是平行四边形8.若21a b c ac b >>><且,则 A. log log log a b c b c a >> B. log log log c b a b c a >> C. log log log b a c c b a >>D. log log log b c a a b c >>二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
山东省高中名校2025届高三第三次模拟考试数学试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.某高中高三(1)班为了冲刺高考,营造良好的学习氛围,向班内同学征集书法作品贴在班内墙壁上,小王,小董,小李各写了一幅书法作品,分别是:“入班即静”,“天道酬勤”,“细节决定成败”,为了弄清“天道酬勤”这一作品是谁写的,班主任对三人进行了问话,得到回复如下: 小王说:“入班即静”是我写的;小董说:“天道酬勤”不是小王写的,就是我写的; 小李说:“细节决定成败”不是我写的.若三人的说法有且仅有一人是正确的,则“入班即静”的书写者是( ) A .小王或小李B .小王C .小董D .小李2.已知函数()()614,7,7x a x x f x a x -⎧-+≤=⎨>⎩是R 上的减函数,当a 最小时,若函数()4y f x kx =--恰有两个零点,则实数k 的取值范围是( ) A .1(,0)2-B .1(2,)2- C .(1,1)-D .1(,1)23.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,例如:四叶草曲线就是其中一种,其方程为()32222x y x y +=.给出下列四个结论:①曲线C 有四条对称轴;②曲线C 上的点到原点的最大距离为14; ③曲线C 第一象限上任意一点作两坐标轴的垂线与两坐标轴围成的矩形面积最大值为18; ④四叶草面积小于4π. 其中,所有正确结论的序号是( )A .①②B .①③C .①③④D .①②④4.已知向量(,1)a m =,(1,2)b =-,若(2)a b b -⊥,则a 与b 夹角的余弦值为( ) A .21313-B .21313C .61365-D .613655.若()()()20192019012019111x a a x a x -=+++++,x ∈R ,则22019122019333a a a ⋅+⋅++⋅的值为( )A .201912--B .201912-+C .201912-D .201912+6.某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若低于60分的人数是18人,则该班的学生人数是( )A .45B .50C .55D .607.在260202x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩条件下,目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为40,则51a b +的最小值是( )A .74B .94C .52D .28.从抛物线24y x =上一点P (P 点在x 轴上方)引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且||5PM =,设抛物线的焦点为F ,则直线MF 的斜率为( )A .2-B .2C .43-D .439.《九章算术》中将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”.某“堑堵”的三视图如图,则它的外接球的表面积为( )A .4πB .8πC .642+D .83π10.若202031i iz i+=+,则z 的虚部是( )A .iB .2iC .1-D .111.已知实数集R ,集合{|13}A x x =<<,集合|2B x y x ⎧==⎨-⎩,则()R A C B ⋂=( ) A .{|12}x x <≤ B .{|13}x x << C .{|23}x x ≤<D .{|12}x x <<12.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且()()2224m f m f f n n ⎛⎫⎪⎝⎭⋅=,当01x <<时,()0f x <.若()42f =,则函数()f x 在[]1,16上的最大值为( ) A .4B .6C .3D .8二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024年山东省春季高考济南市第三次模拟考试数学试题一、单选题1.设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( ) A .{}0B .{0,1,3,5}C .{0,1,2,4}D .{0,2,3,4}2.对于命题,p q 、若p q ∨⌝是假命题,则下列说法正确的是( ) A .p q 、都是真命题 B .p q 、都是假命题 C .p 是真命题,q 是假命题 D .p 是假命题,q 是真命题3.在ΔABC 中,“π3B =”是“角A ,B ,C 成等差数列”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.设奇函数()f x 的定义域为[]5,5-,若当[]0,5x ∈时,函数()f x 图象如图所示,则不等式()0f x ≤的解集为A .[][]5,22,5--UB .[][]2,02,5-UC .[]22-,D .[][]5,20,2--U5.如图中的图象所表示的函数的解析式为( )A .31(02)2y x x =-≤≤ B .331(02)22y x x =--≤≤ C .31(02)2y x x =--≤≤ D .11(02)y x x =--≤≤6.一个水平放置的三角形的斜二测直观图是等腰直角三角形A B O ''',若2O B ''=,那么原ABO V 的面积是( )A.1B C D .7.已知0.150log 2,log 2a b ==,则21a b+=( )A .-2B .-1C .1D .28.若数列{}n a 的前n 项和(1)n S n n =+,则6a 等于( ) A .10B .11C .12D .139.在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =u u u vA .3144AB AC -u u u v u u u v B .1344AB AC -u u uv u u u v C .3144+AB AC u u uv u u u vD .1344+AB AC u u uv u u u v10.我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1534石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )A .134石B .169石C .338石D .1365石11.在6(1)x x +的展开式中,含3x 项的系数为A .30B .20C .15D .1012.设()tan π2α-=-,则()()()()sin πcos πsin πcos παααα-+-=+-+( )A .3B .13C .1D .1-13.设π3π44<<α,sin cos αα+=cos2=α( )A .12-B .12CD .14.已知向量(,1),(1,2)a m b == ,且222||||||a b a b +=+r r r r ,则m 的值为( )A .1B .2C .-1D .-215.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如1257=+,在不超过18的素数2,3,5,7,11,13,17中,随机选取两个不同的数,其和等于18的概率是( )A .121B .221C .321D .42116.若直线1:20l x ay +-=与()22:2120l x a y ++-=平行,则两直线之间的距离为( )A B .1 C D .217.圆22(1)(1)4x y -++=上的点到直线34140x y +-=的距离的最大值为( )A .3B .4C .5D .918.如图所示,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,点,,E F G 分别为11,,BC CC BB 的中点,则下列说法正确的是( )A .直线1D D 与直线AF 垂直B .直线1AG 与平面AEF 平行 C .三棱锥F ABE -的体积为18D .直线BC 与平面AEF 所成的角为45︒19.已知双曲线1C 过点(A ,且与双曲线222:31C x y -=有相同的渐近线,则双曲线1C 的标准方程为( )A .221124x y -=B .221124y x -=C .221155x y -=D .221155y x -=20.函数π()sin()0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法错误的是( )A .函数的周期是3π2B .函数()y f x =的图象的过点C .函数()y f x =在5ππ,6⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减 D .当13π3π,62x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭时,()1f x >二、填空题21.若函数2(1),0,()1,0,x x f x x x x ⎧-≤⎪=⎨+>⎪⎩则((1))f f -=. 22.如图,是古希腊数学家阿基米德的墓碑文,墓碑上刻着一个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以自豪的发现,在这个伟大发现中,球的体积与圆柱的体积之比为.23.某学校有5个班级的同学一起到某工厂参加社会实践活动,该工厂有5个车间供学生选择,每个班级任选一个车间进行实践学习,则恰有2个班级选择甲车间,1个班级选择乙车间的方案有种.24.已知变量,x y 满足线性约束条件202300x y x y x -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则212x yz +⎛⎫= ⎪⎝⎭的最大值为.25.已知12F F 、是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左,右焦点,点P 为椭圆上一点,O 为坐标原点,2V POF 为正三角形,则该椭圆的离心率为.三、解答题26.已知函数()mf x x x=+,且(1)2f =. (1)求m 的值;(2)判断函数()f x 在(1,)+∞上是增函数还是减函数,并证明. 27.已知等比数列{}n a 的各项皆为正数,且351,100a a ==. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求()123100lg a a a a ⋅⋅⋅⋅L 的值.28.为了应对日益严重的气候问题,某气象仪器科研单位研究出一种新的“弹射型”气候仪器,这种仪器可以弹射到空中进行气候观测,B ,C ,D 三地位于同一水平面上,这种仪器在B 地进行弹射实验,,C D 两地相距100m ,60BCD ∠=︒,在C 地听到弹射声音的时间比D 地晚217秒,在C 地测得该仪器至最高点A 处的仰角为30︒.(已知声音的传播速度为340m/s ),求:(1)B ,C 两地间的距离; (2)这种仪器的垂直弹射高度AB .29.如图所示,PDCE 为矩形,ABCD 为梯形,平面PDCE ⊥平面ABCD ,90,BAD ADC ︒∠=∠=AB AD =11,2CD ==PD =(1)若点M 为PA 的中点,证明://AC 平面MDE ; (2)求异面直线PB 与CD 所成角的大小.30.如图所示,抛物线22(0)y px p =>的准线过点(2,3)-,(1)求抛物线的标准方程;(2)若角α为锐角,以角α为倾斜角的直线经过抛物线的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点,作线段AB 的垂直平分线l 交x 轴于点P ,证明:||||cos 2α-FP FP 为定值,并求此定值.。
潍坊市高考模拟考试(潍坊三模)数学2024.5一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合题目要求.1.设复数πsin 2i 4z θ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭是纯虚数,则θ的值可以为()A .π4B .5π4C .2023π4D .2025π42.已知集合{}{}3,2,1,0,1,2,3,|3,Z A B x x n n =---==∈,则A B ⋂的子集个数是()A .3个B .4个C .8个D .16个3.如图,半径为1的圆M 与x 轴相切于原点O ,切点处有一个标志,该圆沿x 轴向右滚动,当圆M 滚动到与出发位置时的圆相外切时(记此时圆心为N ),标志位于点A 处,圆N 与x 轴相切于点B ,则阴影部分的面积是()A .2B .1C .π3D .π44.某同学在劳动课上做了一个木制陀螺,该陀螺是由两个底面重合的圆锥组成.已知该陀螺上、下两圆锥的体积之比为1:2,上圆锥的高与底面半径相等,则上、下两圆锥的母线长之比为()A B .12C .2D 5.牛顿迭代法是求方程近似解的一种方法.如图,方程()0f x =的根就是函数()f x 的零点r ,取初始值()0,x f x 的图象在点()()00,x f x 处的切线与x 轴的交点的横坐标为()1,x f x 的图象在点()()11,x f x 处的切线与x 轴的交点的横坐标为2x ,一直继续下去,得到12,,,n x x x ,它们越来越接近r .设函数()2f x x bx =+,02x =,用牛顿迭代法得到11619x =,则实数b =()A .1B .12C .23D .346.已知1F ,2F 分别为椭圆C :22162x y+=的左、右焦点,点()00,P x y 在C 上,若12F PF ∠大于π3,则0x 的取值范围是()A .(),-∞+∞B .(C .(),-∞+∞D .(7.已知函数()f x 的导函数为()f x ',且()1e f =,当0x >时,()1e xf x x<'+,则不等式()ln 1e xf x x ->的解集为()A .()0,1B .()0,∞+C .()1,∞+D .()()0,11,∞⋃+8.已知()()()()()()828901289321111x x a a x a x a x a x ++=+++++++++ ,则8a =()A .8B .10C .82D .92二、多项选择题:本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,M N ,分别为棱111,C D C C 的中点,则()A .直线BN 与1MB 是异面直线B .直线MN 与AC 所成的角是3πC .直线MN ⊥平面ADND .平面BMN 截正方体所得的截面面积为98.10.下列说法正确的是()A .从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,事件“至少有一个黑球”与事件“至少有一个红球”是互斥事件B .掷一枚质地均匀的骰子两次,“第一次向上的点数是1”与“两次向上的点数之和是7”是相互独立事件C .若123452,,,,,x x x x x 的平均数是7,方差是6,则12345,,,,x x x x x 的方差是65D .某人在10次射击中,设击中目标的次数为X ,且()10,0.8B X ,则8X =的概率最大11.已知12F F ,双曲线()222:104x y C b b-=>的左、右焦点,点P 在C 上,设12PF F △的内切圆圆心为I ,半径为r ,直线PI 交12F F 于Q ,若53PQ PI = ,1215PI PF t PF =+,R t ∈则()A .25t =B .圆心I 的横坐标为1C .5r =D .C 的离心率为2三、填空题:本大题共3个小题,每小题5分,共15分.12.已知向量()()()1,2,4,2,1,a b c λ==-=,若()20c a b ⋅+= ,则实数λ=13.已知关于x 的方程()()2cos 0x k ωϕω+=≠的所有正实根从小到大排列构成等差数列,请写出实数k 的一个取值为14.已知,,a b c 均为正实数,函数()()22ln f x x a b x x =+++.(1)若()f x 的图象过点()1,2,则12a b+的最小值为;(2)若()f x 的图象过点(),ln c ab c +,且()3a b t c +≥恒成立,则实数t 的最小值为.四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、说明过程或演算步骤.15.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1,2AB AC AB AC AA ⊥==,E 是棱BC的中点.(1)求证:1//A C 平面1AB E ;(2)求二面角11A B E A --的大小.16.已知正项等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且12311S S S ++,,成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)若()1,1sin ,2nn n n S b n S n π⎧⎪⎪=⎨-⎪⋅⎪⎩为奇数,为偶数,求数列{}n b 的前4n 项和.17.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,E 为直线:1l y =-上一点,动点F 满足FE l ⊥,OF OE ⊥ .(1)求动点F 的轨迹C 的方程;(2)若过点1,02T ⎛⎫⎪⎝⎭作直线与C 交于不同的两点,M N ,点()1,1P ,过点M 作y 轴的垂线分别与直线,OP ON 交于点,A B .证明:A 为线段BM 的中点.18.某高校为了提升学校餐厅的服务水平,组织4000名师生对学校餐厅满意度进行评分调查,按照分层抽样方法,抽取200位师生的评分(满分100分)作为样本,绘制如图所示的频率分布直方图,并将分数从低到高分为四个等级:满意度评分[0,60)[60,80)[80,90)[]90100,满意度等级不满意基本满意满意非常满意(1)求图中a 的值,并估计满意度评分的25%分位数;(2)若样本中男性师生比为1:4,且男教师评分为80分以上的概率为0.8,男学生评分为80分以上的概率0.55,现从男性师生中随机抽取一人,其评分为80分以上的概率为多少?(3)设在样本中,学生、教师的人数分别为()1200m n n m ≤≤≤,,记所有学生的评分为12,,m x x x ,,其平均数为x ,方差为2x s ,所有教师的评分为12,,n y y y ,,其平均数为y ,方差为2y s ,总样本的平均数为z ,方差为2s ,若245x y x y s s s ==,试求m 的最小值.19.一个完美均匀且灵活的项链的两端被悬挂,并只受重力的影响,这个项链形成的曲线形状被称为悬链线.1691年,莱布尼茨、惠根斯和约翰・伯努利等得到“悬链线”方程e e 2x xccc y -⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,其中c 为参数.当1c =时,就是双曲余弦函数()e e ch 2x x x -+=,类似地双曲正弦函数()e e sh 2x xx --=,它们与正、余弦函数有许多类似的性质.(1)类比三角函数的三个性质:①倍角公式sin22sin cos x x x =;②平方关系22sin cos 1x x +=;③求导公式()()''sin cos cos sin x x x x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,写出双曲正弦和双曲余弦函数的一个正确的性质并证明;(2)当0x >时,双曲正弦函数()sh y x =图象总在直线y kx =的上方,求实数k 的取值范围;(3)若1200x x >>,,证明:()()()()()2221112121ch sh 1ch sh sin sin cos .x x x x x x x x x x ⎡⎤⎡⎤+--⋅+>+--⎣⎦⎣⎦1.C【分析】根据题意得到πsin 04θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,将四个选项代入检验,得到答案.【详解】由题意得πsin 04θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,A 选项,当π4θ=时,ππsin 144⎛⎫+= ⎪⎝⎭,不合题意,A 错误;B 选项,当5π4θ=时,5ππsin 144⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,不合要求,B 错误;C 选项,当2023π4θ=时,2023ππsin sin 506π044⎛⎫+==⎪⎝⎭,故C 正确;D 选项,当2025π4θ=时,2025ππsin 144⎛⎫+=⎝⎭,D 错误.故选:C 2.C【分析】由交集的定义求得A B ⋂,根据子集个数的计算方法即可求解.【详解】由题意得,{3,0,3}A B ⋂=-,则A B ⋂的子集有328=个,故选:C .3.B【分析】根据给定条件,求出劣弧AB 的长,再利用扇形面积公式计算即得.【详解】由圆M 与圆N 外切,得2MN =,又圆M ,圆N 与x 轴分别相切于原点O 和点B ,则2OB MN ==,所以劣弧AB 长等于2OB =,所以劣弧AB 对应的扇形面积为12112⨯⨯=.故选:B 4.A【分析】由圆锥的体积公式及圆锥高、半径与母线的关系计算即可.【详解】设上、下两圆锥的底面半径为r ,高分别为12,h h ,体积分别为12,V V ,因为上圆锥的高与底面半径相等,所以1h r =,则2111222221π1312π3r h V h r V h h r h ====得,22h r =,=,5=,故选:A .5.D【分析】求得()f x 在()()22f ,的切线方程,代入16,019⎛⎫⎪⎝⎭求解即可.【详解】()2f x x b '=+,(2)4f b '=+,()242f b =+,则()f x 在()()22f ,处的切线方程为()()()4242y b b x -+=+-,由题意得,切线过16,019⎛⎫⎪⎝⎭代入得,()()16424219b b ⎛⎫-+=+- ⎪⎝⎭,解得34b =,故选:D .6.D【分析】由已知可知1PF ,2PF的坐标和模,由向量数量积的定义及坐标运算可得关于0x 的不等关系,即可求解.【详解】因为椭圆C :22162x y +=,所以26a =,22b =,所以2224c a b =-=,所以()12,0F -,()22,0F ,因为点()00,P x y 在C 上,所以2200162x y +=,所以2200123y x =-,0x <<,又()1002,PF x y =--- ,()2002,PF x y =-- ,所以222120002423PF PF x y x ⋅=+-=- ,又)10033PF x ==+=+ ,)2003PF x x ==-=- ,所以121212cos PF PF PF PF F PF ⋅=⋅∠ ,因为12F PF ∠大于π3,所以121212πcos cos 3PF PF F PF PF PF ⋅∠<⋅ ,所以()()2000221233332x x x -<+⋅-⋅,解得0x <<所以0x 的取值范围是(.故选:D .7.A【分析】由不等式化简构造新函数,利用导数求得新函数的单调性,即可求解原不等式.【详解】不等式()ln 1exf x x->等价于()e ln x f x x >+,即()e ln 0x f x x -+>,构造函数()()e ln ,0x g x f x x x =-+>,所以1()()e xg x f x x''=--,因为0x >时,()1e xf x x<'+,所以()0g x '<对(0,)∀∈+∞x 恒成立,所以()g x 在(0,)+∞单调递减,又因为(1)(1)e ln10g f =--=,所以不等式()e ln 0x f x x -+>等价于()(1)g x g >,所以01x <<,即()ln 1exf x x->的解集为()0,1.故选:A.8.B【分析】由()()()()88321211x x x x ⎡⎤⎡⎤++=++++⎣⎦⎣⎦,利用二项式定理求解指定项的系数.【详解】()()()()88321211x x x x ⎡⎤⎡⎤++=++++⎣⎦⎣⎦,其中()811x ⎡⎤++⎣⎦展开式的通项为()()88188C 11C 1rrr r rr T x x --+=+⋅=+,N r ∈且8r ≤,当0r =时,()()8818C 11T x x =+=+,此时只需乘以第一个因式()12x ⎡⎤++⎣⎦中的2,可得()821x +;当1r =时,()()77128C 181T x x =+=+,此时只需乘以第一个因式()12x ⎡⎤++⎣⎦中的()1x +,可得()881x +.所以82810a =+=.故选:B【点睛】关键点点睛:本题的关键点是把()()832x x ++表示成()()81211x x ⎡⎤⎡⎤++++⎣⎦⎣⎦,利用即可二项式定理求解.9.ABD【分析】根据异面直线成角,线面垂直的判定定理,梯形面积公式逐项判断即可.【详解】对于A ,由于BN ⊂平面11BB C C ,1MB 平面1111BB C C B ,B BN =∉,故直线BN 与1MB 是异面直线,故A 正确;对于B ,如图,连接1CD ,因为M N ,分别为棱111C D C C ,的中点,所以1∥MN CD ,所以直线MN 与AC 所成的角即为直线1CD 与AC 所成的角,又因为1ACD △是等边三角形,所以直线1CD 与AC 所成的角为π3,故直线MN 与AC 所成的角是π3,故B 正确;对于C ,如图,假设直线MN ⊥平面ADN ,又因为DN ⊂平面ADN ,所以MN DN ⊥,而222MN DN DM ===,这三边不能构成直角三角形,所以DN 与MN 不垂直,故假设错误,故C 错误;对于D ,如图,连接11,A B A M ,因为111,A B CD CD MN ∥∥,所以1//A B MN ,所以平面BMN 截正方体所得的截面为梯形1A BNM ,且11,2MN A B A M BN ====4,所以截面面积为19(2248⨯+⨯=,故D 正确.故选:ABD.10.BCD【分析】由互斥事件的定义即可判断A ;由独立事件的乘法公式验证即可判断B ;由平均值及方差的公式即可判断C ;由二项分布的概率公式即可判断D .【详解】对于A ,事件“至少有一个黑球”与事件“至少有一个红球”可以同时发生,所以不是互斥事件,故A 错误;对于B ,设A =“第一次向上的点数是1”,B =“两次向上的点数之和是7”,则()16P A =,()61366P B ==,()136P AB =,因为()()()P AB P A P B =⋅,所以事件A 与B 互相独立,故B 正确;对于C ,由123452,,,,,x x x x x 的平均数是7,得12345,,,,x x x x x 的平均数为8,由123452,,,,,x x x x x 方差是6,则()()222222123451234514752536xx x x x x x x x x ++++-+++++⨯+=,所以()()222222123451234516856x x x x x x x x x x ++++-+++++⨯=,所以12345,,,,x x x x x 的方差()()22222212345123451685655xx x x x x x x x x ++++-+++++⨯=,故C 正确;对于D ,由()10,0.8B X 得,当()110,Z x r r r =≤≤∈时,()101041C 55rrr P x r -⎛⎫⎛⎫==⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当2r ≥时,令()()()101011111041C 411551141C 55r rr r r r P x r r P x r k ----⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪=-⎝⎭⎝⎭==≥=-⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,即445r ≤,令()()()10101911041C 1551141041C 55r rrr r r P x r r P x r k -+-+⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪=+⎝⎭⎝⎭==≥=+-⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得395r ≥,即394455r ≤≤,所以当8r =时,()8P X =最大,故D 正确,故选:BCD .11.ACD【分析】由121533PQ PF t PF =+ ,且12,,F Q F 三点共线,得到25t =,可判定A 正确;根据双曲线的定义和122EF EF c +=,求得12,EF a c EF c a =+=-,可判定B 错误;利用角平分线定理得到11222PF QF PF QF ==,结合三角形的面积公式,分别求得,c r 的值,可判定C 正确;结合离心率的定义和求法,可判定D 正确.【详解】对于A 中,因为12515333PQ PI PF t PF ==+,且12,,F Q F 三点共线,所以15133t +=,可得25t =,所以A 正确;对于B 中,设切点分别为,,E F G ,则12122EF EF PF PF a -=-=,又因为122EF EF c +=,所以12,EF a c EF c a =+=-,所以点E 为右顶点,圆心I 的横坐标为2,所以B 错误;对于C 中,因为121233PQ PF PF =+ ,所以122QF QF =,由角平分线定理,得11222PF QF PF QF ==,又因为1224PF PF a -==,所以128,4PF PF ==,由53PQ PI = 可得52P y r =,所以()121152122222PF F S c r c r =+⋅=⨯⨯ ,可得4c =,所以128F F =,则12PF F △为等腰三角形,所以1211(812)422PF F S r =+⋅=⨯⨯ 5r =,所以C 正确;对于D 中,由离心率422c e a ===,所以D 正确.【点睛】方法点拨:对于双曲线的综合问题的求解策略:1、与双曲线的两焦点有关的问题,在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合122PF PF a -=,运用平方的方法,建立12PF PF ⋅的联系;2、当与直线有关的问题,常常联立直线与双曲线的方程,消元后利用一元二次方程的判别式,根与系数的关系构造相关变量关系式进行求解;3、当与向量有关相结合时,注意运用向量的坐标运算,将向量间的关系转化为点的坐标问题,再根据与系数的关系,将所求问题与条件建立联系求解.12.3-【分析】根据向量线性运算和数量积公式得到方程,求出答案.【详解】()()()22,44,26,2a b +=+-=,()()()21,6,2620c a b λλ⋅+=⋅=+=,解得3λ=-.故答案为:3-13.10,,12(答案不唯一,填写其中一个即可)【分析】根据三角降幂公式化简,再结合图象求得k 的取值即可.【详解】因为()()2cos 0x k ωϕω+=≠,所以cos 2()12x k ωϕ++=,即cos 2()21x k ωϕ+=-,要想方程所有正实根从小到大排列构成等差数列,则需要210k -=或1±,所以10,1,2k =.故答案为:10,,12(答案不唯一,填写其中一个即可).14.9113【分析】(1)由()f x 的图象过点()1,2得21a b +=,根据基本不等式“1”的妙用计算即可;(2)由()f x 的图象过点(),ln c ab c +得()22c ac b a c +=-,进而得出22c ac b a c+=-,利用换元法及基本不等式即可求得3ca b+的最大值,即可得出t 的最小值.【详解】(1)由()f x 的图象过点()1,2得,(1)122f a b =++=,即21a b +=,所以()12222559b a a b a b a b ⎛⎫++=++≥+ ⎪⎝⎭,当且仅当22b a a b =,即13a b ==时等号成立.由()3a b t c +≥恒成立得,3ct a b≥+,(2)因为()f x 的图象过点(),ln c ab c +,则()()22ln ln f c c a b c c ab c =+++=+,即()22c ac b a c +=-,当2a c =时,0c =不合题意舍,所以2a c ≠,即2a c ≠,则22c acb a c+=-,则由0b >得2a c >,所以222222233533512ac c c ac a ac c c a b a ac c a a a c c c --===+-+⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭+-,设20am c-=>,所以()()222237332521351a m m c m m a a m m c c -==+++-++⎛⎫-+ ⎪⎝⎭1131337m m =≤++,当且仅当33m m=,即1m =,则3,4a c b c ==时,等号成立,故答案为:9;113.【点睛】方法点睛:第二空由()f x 的图象过点(),ln c ab c +得出22c acb a c+=-,代入消元得出关于,a c 的齐次式,换元后根据基本不等式计算可得.15.(1)证明见解析(2)30︒【分析】(1)取11B C 的中点D ,连接1,,A D CD DE ,先得出平面1//A DC 平面1AB E ,由面面平行证明线面平行即可;(2)建立空间直角坐标系,根据面面夹角的向量公式计算即可.【详解】(1)取11B C 的中点D ,连接1,,A D CD DE ,由直三棱柱111ABC A B C -得,1111,//B C BC B C BC =,1111,//AA BB AA BB =,因为E 是棱BC 的中点,点D 是11B C 的中点,所以1B D CE =,所以四边形1ECDB 为平行四边形,所以1//CD B E ,同理可得四边形1BEDB 为平行四边形,所以11,//,BB DE BB DE =所以11,//AA DE AA DE =,所以四边形1AEDA 为平行四边形,所以1//A D AE ,因为AE ⊂平面1AB E ,1A D ⊄平面1AB E ,所以1A D //平面1AB E ,同理可得//CD 平面1AB E ,又1A D CD D = ,1,A D CD ⊂平面1A DC ,所以平面1//A DC 平面1AB E ,又1AC ⊂平面1A DC ,所以1//A C 平面1AB E .(2)设122AB AC AA ===,以A 为原点,分别以1,,AB AC AA 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图所示,则()()()()110,0,0,0,0,1,2,0,1,1,1,0A A B E ,所以()()()()11111,1,0,2,0,1,2,0,0,1,1,1AE AB A B EA ====--,设平面1AEB 的一个法向量为()1111,,n x y z =,由11100AE n AB n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 得,1111020x y x z +=⎧⎨+=⎩,取11x =,的()11,1,2n =-- ,设平面11A EB 的一个法向量为()2222,,n x y z =,由112120A B n EA n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 得,2222200x x y z =⎧⎨--+=⎩,取21y =,的()20,1,1n = ,设平面1AEB 与平面11A EB 的夹角为θ,则1212cos n n n n θ⋅===由图可知二面角11A B E A --为锐角,则二面角11A B E A --的大小为30︒.16.(1)21n a n =+(2)28(1)41nn n n -++【分析】(1)根据12311S S S ++,,成等比数列求得1a ,即可求得{}n a 的通项公式.(2)根据{}n a 的通项公式求得n S ,分奇偶项分别求出n b 再求和,即可求得{}n b 的前4n 项和.【详解】(1)因为2213(1)(1)S S S =++,所以2111(22)(1)(37)a a a +=++,即11(1)(3)0a a +-=,解得11a =-或3,又因为0n a >,所以13a =,所以32(1)21n a n n =+-=+.(2)1()(2)2n n n a a S n n +==+,所以1111()22nS n n =-+,所以n 为奇数时,1341134111111111111(1()()2323524141n n b b b S S S n n --+++=+=-+-++--+ 11(1)241n =-+,n 为偶数时,424424(42)44(42)16n n n n b b S S n n n n n--+=-=-⨯-⨯+=-24416(12)8(1)n b b b n n n +++=-+++=-+ ,所以前4n 项和4112(1)8(1)8(1)24141n nT n n n n n n =--+=-+++.17.(1)2y x =(2)证明见详解.【分析】(1)设动点F 的坐标为(),x y ,直接利用题中的条件列式并化简,从而求出动点F 的轨迹方程;(2)要证A 为线段BM 的中点,只需证12A B x x x =+即可,设直线的方程为12x my =+,设点()11,M x y ,()22,N x y ,()1,A A x y ,()1,B B x y ,联立直线与曲线的方程,列出韦达定理,由直线OP ,ON 可求得点,A B ,计算120B A x x x +-=即可证.【详解】(1)设点(),F x y ,则(),1E x -,因为OF OE ⊥,所以0OF OE =⋅ ,所以20x y -=,即2x y =,所以动点F 的轨迹方程为:2y x =;(2)因为BM y ⊥轴,所以设()11,M x y ,()22,N x y ,()1,A A x y ,()1,B B x y ,若要证A 为线段BM 的中点,只需证12A B x x x =+即可,当直线MN 斜率不存在或斜率为0时,与抛物线只有一个交点,不满足题意,所以直线MN 斜率存在且不为0,12120x x y y ≠,设直线MN :12x my =+,0m ≠,由212x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩得22210mx x -+=,442148m m ∆=-⨯⨯=-,由题意可知,直线MN 与抛物线C 有两个交点,所以0∆>,即480m ->,所以12m <,由根与系数的关系得,121x x m +=,1212x x m=,由题意得,直线OP 方程y x =,所以()11,A y y ,直线ON 方程22y y x x =,所以2112,x y B y y ⎛⎫⎪⎝⎭,所以22212111111111222222212B A x y x x x x x x x y x x x x y x x ⎛⎫⋅+-=+-=+-=+- ⎪⎝⎭()121211112122222112202x x x x x x x x x x x x x x m m +-⎛⎫=⋅=+-=-⨯= ⎪⎝⎭,所以A 为线段BM 的中点.18.(1)0.035a =;72.5(2)0.6(3)160【分析】(1)由频率分布直方图的概率和为1,列出方程,求得0.035a =,再利用百分位数的计算方法,即可求解;(2)设“抽到男学生”为事件A ,“评分80分以上”为事件B ,结合全概率公式,即可求解;(3)根据题意,利用方差的计算公式,求得245x y s s s =,得到160y x y x s s m n s s +=,令x y s t s =,得到160n my t +=,利用基本不等式求得nmy t+≥200n m =-,得出不等式160≥m 的范围,即可求解.【详解】(1)解:由频率分布直方图的性质,可得:(0.0020.0040.00140.00200.0025)101a +++++⨯=,解得0.035a =,设25%分位数为0x ,由分布直方图得0.020,040.140.2++=,所以0700.05100.2x -=,解得072.5x =.(2)解:设“抽到男学生”为事件A ,“评分80分以上”为事件B ,可得()0.8,(|)0.55,()0.2,(|)0.8P A P B A P A P B A ====,由全概率公式得()()(|)()(|)0.80.550.20.80.6P B P A P B A P A P B A =⋅+⋅=⨯+⨯=.(3)解:由x y =,可得mx n yz x m n+==+,所以22222111111[()()][()()]200200m n m ni i i i i j i j s x z y z x x y y =====-+-=-+-∑∑∑∑2214()2005x y x y ms ns s s =+=,所以22160x y x y ms ns s s +=,即160y xy xs s mn s s +=,令x y s t s =,则160nmy t+=,由于n my t +≥=n my t =时,等号成立,又因为200n m =-,可得160≥=220064000m m -+≥,解得40m ≤或160m ≥,因为1200n m ≤≤≤且200m n +=,所以160m ≥,所以实数m 的最大值为160.19.(1)答案见解析,证明见解析(2)(],1-∞(3)证明见解析【分析】(1)类比,写出平方关系,倍角关系和导数关系,并进行证明;(2)构造函数()()sh F x x kx =-,()0,x ∞∈+,求导,分1k ≤和1k >两种情况,结合基本不等式,隐零点,得到函数单调性,进而得到答案;(3)结合新定义将所证变为()()121112121e sin e sin e cos x x x x x x x x x +-+>-+-,设函数()=e sin x f x x -,即证()()()12121f x x f x x f x >+'+,先利用导数求得()=e cos x f x x -'在()0,∞+上单调递增,再设()()()()()111,0h x f x x f x xf x x =+-->',利用导数得其单调性及()0h x >,从而()()()111f x x f x xf x >+'+,得证.【详解】(1)平方关系:()()22chsh 1x x -=;倍角公式:()()()sh 22sh ch x x x =;导数:()()sh()ch()ch()sh()x x x x ''⎧=⎪⎨=⎪⎩.理由如下:平方关系,()()2222e e e e ch sh 22x x x x x x --⎛⎫⎛⎫+--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2222e e e e 12244x x x x --++=--=+;倍角公式:()()()()()22e e e e e e sh 22sh ch 22x x x x x x x x x ----+-===;导数:()()e e ee sh()ch 22x xxxx x --'--+===,()e e ch()sh 2x x x x -'-==;以上三个结论,证对一个即可.(2)构造函数()()sh F x x kx =-,()0,x ∞∈+,由(1)可知()()ch F x x k ='-,①当1k ≤时,由e e ch()12x xx -+=≥,又因为0x >,故e e x x -≠,等号不成立,所以()()ch 0F x x k '=->,故()F x 为严格增函数,此时()(0)0F x F >=,故对任意0x >,()sh x kx >恒成立,满足题意;②当1k >时,令()()(),0,G x F x x ∞∈'=+,则()()sh 0G x x ='>,可知()G x 是严格增函数,答案第15页,共15页由(0)10G k =-<与1(ln 2)04G k k=>可知,存在唯一0(0,ln 2)x k ∈,使得0()0G x =,故当0(0,)x x ∈时,0()()()0F x G x G x =<=',则()F x 在0(0,)x 上为严格减函数,故对任意0(0,)x x ∈,()()00F x F <=,即()sh x kx >,矛盾;综上所述,实数k 的取值范围为(],1-∞;(3)因为()()ch sh e xx x +=,所以原式变为()()21212121e 1e sin sin cos x x x x x x x x --⋅>+--,即证()()121112121e sin e sin e cos x x x x x x x x x +-+>-+-,设函数()=e sin x f x x -,即证()()()12121f x x f x x f x >+'+,()=e cos x f x x -',设()()=e cos x t x f x x =-',()e sin x t x x '=+,0x >时()0t x '>,()t x 在()0,∞+上单调递增,即()=e cos x f x x -'在()0,∞+上单调递增,设()()()()()111,0h x f x x f x xf x x =+-->',则()()()11h x f x x f x =+'-'',由于()=e cos x f x x -'在()0,∞+上单调递增,11x x x +>,所以()()11f x x f x +>'',即()0h x '>,故()h x 在()0,∞+上单调递增,又()00h =,所以0x >时,()0h x >,所以()()()1110f x x f x xf x +-->',即()()()111f x x f x xf x >+'+,因此()()()12121f x x f x x f x >+'+恒成立,所以原不等式成立,得证.【点睛】思路点睛:对新定义的题型要注意一下几点:(1)读懂定义所给的主要信息筛选出重要的关键点(2)利用好定义所给的表达式以及相关的条件(3)含有参数是要注意分类讨论的思想.。
山东省济宁市(新版)2024高考数学人教版模拟(备考卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知等差数列的前项和为,且,,则()A.170B.190C.180D.189第(2)题已知数列,,,…,是首项为1,公差为2得等差数列,则等于()A.9B.5C.4D.2第(3)题在直角坐标系xOy中,已知点P是圆O:上一动点,若直线l:上存在点Q,满足线段PQ的中点也始终在圆O上,则k的取值范围是()A.B.C.D.第(4)题欧拉公式把自然对数的底数,虚数单位,三角函数和联系在一起,被誉为“数学的天桥”.若复数满足,则()A.B.C.D.第(5)题设复数,则的的虚部是()A.B.C.D.第(6)题连云港海滨浴场是我省最优质的天然海滨浴场,浪缓滩平,水清沙细,当阳光射入海水后,海水中的光照强度随着深度增加而减弱,可用表示其总衰减规律,其中K是平均消光系数,D(单位:米)是海水深度,(单位:坎德拉)和(单位:坎德拉)分别表示在深度D处和海面的光强.已知某海区5米深处的光强是海面光强的40%,则该海区消光系数K的值约为(参考数据:,)()A.0.2B.0.18C.0.16D.0.14第(7)题从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有()A.140种B.120种C.35种D.34种第(8)题已知全集,集合,,则()A.或B.或C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题在斜三棱柱中,是线段的中点,则下列说法正确的有()A.存在直线平面,使得B.存在直线平面,使得C.存在直线平面,使得D.存在直线平面,使得第(2)题若正数,满足,则()A.B.C.D.第(3)题已知,(参考数据),则下列说法正确的是()A.是周期为的周期函数B.在上单调递增C.在内共有4个极值点D .设,则在上共有5个零点三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知双曲线的上顶点、下焦点分别为M,F,以M为圆心,b为半径的圆与C的一条渐近线交于A,B两点,若,AB的中点为Q(Q在第一象限),点P在双曲线的下支上,则当取得最小值时,直线PQ的斜率为__________.第(2)题已知集合,则___________.第(3)题已知向量.若,则______________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题如图,在四棱台中,底面为平行四边形,,侧棱底面为棱上的点..(1)求证:;(2)若为的中点,为棱上的点,且,求平面与平面所成角的余弦值.第(2)题如图,四边形ABCD是边长为2的正方形,E为边CD的中点,沿AE把折起,使点D到达点P的位置,且.(1)求证:平面;(2)求三棱锥的表面积第(3)题设函数,为自然对数的底数,.(1)若,求证:函数有唯一的零点;(2)若函数有唯一的零点,求的取值范围.第(4)题某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售.如果当天卖不完,剩下的玫瑰花做垃圾处理.(Ⅰ)若花店一天购进17枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式.(Ⅱ)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:日需求量n14151617181920频数10201616151310(i)假设花店在这100天内每天购进17枝玫瑰花,求这100天的日利润(单位:元)的平均数;(ii)若花店一天购进17枝玫瑰花,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于75元的概率.第(5)题已知函数(1)解不等式;(2)若对于,,有,,求证:.。
山东省2020年普通高等院校统一招生模拟考试高三教学质量检测数学试题2020.02本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,将第I 卷选择题的正确答案选项填涂在答题卡相应位置上,考试结束,将答题卡交回.考试时间120分钟,满分150分. 注意事项:1.答卷前,考生务必将姓名、座号、准考证号填写在答题卡规定的位置上. 2.第I 卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.答案不能答在试题卷上.3.第Ⅱ卷答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.第I 卷(选择题 共60分)一、选择题:(本大题共8小题,每小题5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.已知复数2,i z z 在复平面内对应的点分别为()()11221,1,0,1z Z Z z =,则 A .1i +B .1i -+C .1i --D .1i -2.设a R ∈,则“sin cos αα=”是“sin 21α=”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.向量a b r r ,满足()()1,2a b a b a b ==+⊥-u u r u u r r r r r,则向量a b r r 与的夹角为 A .45oB .60oC .90oD .120o4.已知数列{}n a 中,372,1a a ==.若1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,则5a = A .23B .32C .43D .345.已知点()2,4M 在抛物线()2:20C y px p =>上,点M 到抛物线C 的焦点的距离是A .4B .3C .2D .16.在ABC ∆中,2,20AB AC AD AE DE EB x AB y AC +=+==+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,若,则 A .2y x =B .2y x =-C .2x y =D .2x y =-7.已知双曲线()2222:1,0,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F O ,为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,()21212=2=2,0,PF PF m m PF PF m >⋅=u u u u r u u u u r u u u r u u u u r ,则双曲线C 的渐近线方程为 A .12y x =±B .22y x =±C .y x =±D .2y x =±8.已知奇函数()f x 是R 上增函数,()()g x xf x =则A. 233231log 224g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 23323122log 4g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 23323122log 4g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024年全国普通高考模拟考试数学试题2024.5注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.3.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.样本数据2,3,4,5,6,8,9的第30百分位数是()A.3B.3.5C.4D.5【答案】C 【解析】【分析】利用百分位数的求法计算即可.【详解】易知730% 2.1⨯=,则该组数据的第三个数4为第30百分位数.故选:C2.已知集合{}|12024A x x =-≤≤,{}|1B x a x a =+≤≤()0a >,若A B ⋂≠∅,则a 的取值范围是()A.()0,2024 B.(]0,2024 C.()0,2023 D.(]0,2023【答案】B 【解析】【分析】由A B ⋂≠∅,则集合B 中最小元素a 应在集合A 中,即可得到a 的取值范围.【详解】由题意A B ⋂≠∅,再由0a >,所以集合B 中最小元素a 应在集合A 中,所以02024a <≤,即a 的取值范围是(]0,2024.故选:B.3.已知抛物线2:4C x y =的焦点为F ,点P 在C 上,若P 到直线=3y -的距离为5,则PF =()A.5B.4C.3D.2【答案】C【解析】【分析】利用抛物线的定义先确定准线及焦点,计算即可.【详解】由题意可知()0,1F ,抛物线的准线为1y =-,而PF 与P 到准线的距离相等,所以()()5133PF =----=.故选:C4.某所学校的3名同学和2名老师站成一排合影,若两名老师之间至少有一名同学,则不同的站法种数为()A.120B.72C.64D.48【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件,利用不相邻的排列问题列式计算即得.【详解】依题意,两名老师不相邻,所以不同的站法种数为2334A 62A 127=⨯=.故选:B5.已知5a = ,4b = ,若a 在b 上的投影向量为58b - ,则a 与b 的夹角为()A.60° B.120°C.135°D.150°【答案】B 【解析】【分析】利用投影向量的定义计算即可.【详解】易知a 在b上的投影向量为cos ,55cos ,88a b a b a b a b b b ⋅=-⇒=- ,而51cos ,82b a b a =-⋅=-,所以a 与b 的夹角为120 .故选:B6.已知圆()22:200M x y ay a ++=>的圆心到直线322x y +=M 与圆()()22:221N x y -++=的位置关系是()A.相离B.相交C.内切D.内含【答案】D 【解析】【分析】根据点到直线的距离公式求a 的值,再利用几何法判断两圆的位置关系.【详解】圆M :2220x y ay ++=⇒()222x y a a ++=,所以圆心()0,M a -,半径为a .==,且0a >,所以112a =.又圆N 的圆心()2,2N -,半径为:1.所以2MN ==,912a -=.由922<,所以两圆内含.故选:D7.已知等差数列{}n a 满足22144a a +=,则23a a +可能取的值是()A.2-B.3- C.4D.6【答案】A 【解析】【分析】根据题意,令12cos a θ=,42sin a θ=,由等差数列的下标和性质结合三角函数的性质求解即可.【详解】设12cos a θ=,42sin a θ=,则1243π)4a a a a θ=+++=,所以23[a a ∈+-,故选:A.8.已知函数()1cos 4221f x x x ππ⎛⎫=-+ ⎪-⎝⎭,则21y x =-与()f x 图象的所有交点的横坐标之和为()A.12B.2C.32D.3【答案】D 【解析】【分析】先用诱导公式化简函数,然后变形成一致的结构,再换元,转化成新元方程根的横坐标之和,分别画图,找出交点横坐标的关系,再和即可.【详解】由题意化简()11cos 4sin(4)22121f x x x x x πππ⎛⎫=-+=+ ⎪--⎝⎭11sin(42)sin 2(21)2121x x x x πππ=-+=-+--,21y x =-与()f x 图象有交点,则1sin 2(21)2121x x x π-+=--有实根,令21t x =-,则12t x +=,则化为1sin 2t t t π+=,即1sin 2t t tπ=-的所有实根之和,即()sin 2g t t π=与1()h t t t =-所有交点横坐标之和,显然()g t 是周期为1的奇函数,()h t 为奇函数且在(0,)+∞上为增函数,图像如图所示,显然,一共有6个交点123456,,,,,t t t t t t ,它们的和为0,则12345612345616322t t t t t tx x x x x x ++++++++++=⨯+=,故选:D .二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知1z ,2z 为复数,则()A.1212z z z z +=+ B.若12z z =,则2121z z z =C.若11z =,则12z -的最小值为2 D.若120z z ⋅=,则10z =或20z =【答案】BD 【解析】【分析】通过列举特殊复数验证A ;设()1i,,R z a b a b =+∈,则()2i,,R z a b a b =-∈,通过复数计算即可判断B ;设()1i,,R z a b a b =+∈,由复数的几何意义计算模长判断C ;由120z z ⋅=得120z z =,即可判断D.【详解】对于A ,若121i,1i =+=-z z ,则121i 1i 2z z +=++-=,121i 1i z z +=++-=1212z z z z +≠+,故A 错误;对于B ,设()1i,,R z a b a b =+∈,则()2i,,R z a b a b =-∈,所以()()2212i i z z a b a b a b =+-=+,而2221z a b =+,所以2121z z z =,故B 正确;对于C ,设()1i,,R z a b a b =+∈,因为11z =,所以221a b +=,所以()1i 22a b z =-+===-,因为11a -≤≤,所以1549a ≤-≤,所以12z -的最小值为1,故C 错误;对于D ,若120z z ⋅=,所以120z z ⋅=,所以120z z =,所以10z =或20z =,所以12,z z 至少有一个为0,故D 正确.故选:BD10.袋子中有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中随机取出两个球,设事件A =“取出的球的数字之积为奇数”,事件B =“取出的球的数字之积为偶数”,事件C =“取出的球的数字之和为偶数”,则()A.()15P A =B.()1|3P B C =C.事件A 与B 是互斥事件D.事件B 与C 相互独立【答案】AC 【解析】【分析】分别求出事件,,A B C 的概率,再根据互斥事件和相互独立事件的概率进行判断.【详解】因为“取出的求的数字之积为奇数”,就是“取出的两个数都是奇数”,所以()2326C 31C 155P A ===;故A 正确;“取出的球的数字之积为偶数”就是“取出的两个数不能都是奇数”,所以()2326C 3411C 155P B =-=-=;“取出的两个数之和为偶数”就是“取出的两个数都是奇数或都是偶数”,所以()2326C 22C 5P C =⨯=;A B +表示“取出的两个数的积可以是奇数,也可以是偶数”,所以()1P A B +=;BC 表示“取出的两个数的积与和都是偶数”,就是“取出的两个数都是偶数”,所以()2326C 1C 5P BC ==.因为()()()|P BC P B C P C =12=,故B 错误;因为()()()P A B P A P B +=+,所以,A B 互斥,故C 正确;因为()()()P BC P B P C ≠⋅,所以,B C 不独立,故D 错误.故选:AC11.已知双曲线()222:10x C y a a-=>的渐近线方程为12y x =±,过C 的右焦点2F 的直线交双曲线右支于A ,B 两点,1F AB 的内切圆分别切直线1F A ,1F B ,AB 于点P ,Q ,M ,内切圆的圆心为I,半径为,则()A.CB.切点M 与右焦点2F 重合C.11F BI F AI ABI S S S +-=△△△D.17cos 9AF B ∠=【答案】ABD 【解析】【分析】A 选项,根据渐近线方程求出2a =,得到离心率;B 选项,由双曲线定义和切线长定理得到22AP BQ AM BM AF BF -=-=-,得到切点M 与右焦点2F 重合;C 选项,根据双曲线定义和1F AB 的内切圆的半径得到11F BI F AI ABI S S S +-=△△△;D 选项,作出辅助线,得到112tan 4PI AF I PF ∠==,利用万能公式得到答案.【详解】A 选项,由题意得112a =,解得2a =,故离心率c e a ===A 正确;B 选项,11,,AP AM F P FQ QB BM ===,由双曲线定义可得1224AF AF a -==,1224BF BF a -==,两式相减得1122AF BF AF BF -=-,即22AP BQ AM BM AF BF -=-=-,故切点M 与右焦点2F 重合,B 正确;C 选项,1F AB 的内切圆的半径为2r =故()111111111122222F BI F AI ABI S S S F A r F B r AB r F A F B AB +-=+-=+- ()11112424222F A AM F B BM a =-+-=⨯=C 错误;D 选项,连接1F I ,则1F I 平分1AF B ∠,其中111224F P AF AP AF AF a =-=-==,故112tan 4PI AF I PF ∠==,所以2221111212112c i os cos co s s c s n s s in o in AF I AF IAF I AF I AF I AF IAF B ∠-∠∠-=∠=+∠∠∠2212212141tan 71tan 9214AF I AF I ⎛⎫-⎪-∠⎝⎭===+∠⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故选:ABD【点睛】关键点点睛:利用双曲线定义和切线长定理推出切点M 与右焦点2F 重合,从而推理得到四个选项的正误.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.二项式5a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,3x 的系数为10,则=a ___________.【答案】2【解析】【分析】利用二项式展开式的通项计算即可.【详解】易知二项式5a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式通项公式为()5152155C C rr rr rr r T x a x a x ---+=⋅=⋅,显然1r =时,115C 102a a =⇒=.故答案为:213.若函数()()πcos sin 3f x x x ϕ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭的最大值为2,则常数ϕ的一个取值为___________.【答案】π6(答案不唯一,满足πZ π2,6k k ϕ=+∈即可)【解析】【分析】利用和(差)角公式化简,再判断1sin 02ϕ+≠,利用辅助角公式化简,再结合函数的最大值,求出ϕ.【详解】因为()()πcos sin 3f x x x ϕ⎛⎫=-++⎪⎝⎭ππcos cos sin sin sin coscos sin 33x x x x ϕϕ=+++1cos cos sin sin 22x x ϕϕ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若1sin 02ϕ+=,则cos 2ϕ=±,所以()0f x =或()f x x =,显然不满足()f x 的最大值为2,所以1sin 02ϕ+≠,则()()f x x θ=+,(其中3cos 2tan 1sin 2ϕθϕ+=+),依题意可得2213sin cos 422ϕϕ⎛⎛⎫+++= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,即sin 2ϕϕ+=,所以πsin 13ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以ππ2π,Z 32k k ϕ+=+∈,解得πZ π2,6k k ϕ=+∈.故答案为:π6(答案不唯一,满足πZ π2,6k k ϕ=+∈即可)14.如图,正方形ABCD 和矩形ABEF 所在的平面互相垂直,点P 在正方形ABCD 及其内部运动,点Q 在矩形ABEF 及其内部运动.设2AB =,AF =,若PA PE ⊥,当四面体PAQE 体积最大时,则该四面体的内切球半径为___________.【答案】222-或84352362+-【解析】【分析】先确定P 点的轨迹,确定四面体P AQE -体积最大时,P ,Q 点的位置,再利用体积法求内切球半径.【详解】如图:因为平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD ⋂平面ABEF AB =,BE ⊂平面ABEF ,且BE AB ⊥,所以BE ⊥平面ABCD .AP ⊂平面ABCD ,所以BE AP ⊥,又⊥PE AP ,,PE BE ⊂平面PBE ,所以AP ⊥平面PBE ,PB ⊂平面PBE ,所以AP PB ⊥.又P 在正方形ABCD 及其内部,所以P 点轨迹是如图所示的以AB 为直径的半圆,作PH AB ⊥于H ,则PH 是三棱锥P AQE -的高.所以当AQE 的面积和PH 都取得最大值时,四面体PAQE 的体积最大.此时Q 点应该与B 或F 重合,P 为正方形ABCD 的中心.如图:当Q 点与B 重合,P 为正方形ABCD 的中心时:13P AQE AQE V S PH -=⋅ 1213=23=,2AQE S = 1PEQ S = ,1PAQ S = ,APE V 中,因为AP PE ⊥,2AP =,2PE =,所以2APE S = .设内切球半径为r ,由()13P AQE AQE APE APB PQE V S S S S r -=+++⋅ 得:2222222r ==+.如图:当Q 点与F 重合,P 为正方形ABCD 的中心时:13P AQE AQE V S PH -=⋅ 1213=23=,2AQE S = 3PEQ S = ,1PAQ S = ,2APE S = .设内切球半径为r ,由()13P AQE AQE APE APB PQE V S S S S r -=+++⋅ 得:22231r =++84352362+--=.综上可知,当四面体PAQE 的体积最大时,其内切球半径为:222-或84352362+-.故答案为:222或84352362+-【点睛】关键点点睛:根据PA PE ⊥得到P 点在以AE 为直径的球面上,又P 点在正方形ABCD 及其内部,所以P 点轨迹就是球面与平面ABCD 的交线上,即以AB 为直径的半圆上.明确P 点轨迹是解决问题的关键.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知函数()()1ln f x x kx =-.(1)若曲线()f x 在e x =处的切线与直线y x =垂直,求k 的值;(2)讨论()f x 的单调性.【答案】(1)1k =(2)答案见解析【解析】【分析】(1)对函数求导,结合题意有,()()e ln e 1f k ='-=-,即可求解k 值;(2)对函数求导,分0k >和0k <两种情况讨论,根据导数的正负判断原函数的单调性.【小问1详解】因为()()1ln f x x kx =-,0k ≠,所以()()ln f x kx =-',曲线()f x 在e x =处的切线与y x =垂直,所以()()e ln e 1f k ='-=-,得1k =;【小问2详解】由()()1ln f x x kx =-得()()ln f x kx =-',当0k >时,()f x 的定义域为()0,∞+,令()0f x '=得1x k=,当10,x k ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,当1,x k ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭时,()0f x '<所以()f x 在10,k ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,k ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递减;当0k <时,()f x 的定义域为(),0∞-,令()0f x '=得1x k=当1,x k ∞⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<,当1,0x k ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '>所以()f x 在1,k ∞⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在1,0k ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增.综上所述:当0k >时,()f x 在10,k ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,k ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递减;当0k <时,()f x 在1,k ∞⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在1,0k ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增.16.如图,在四棱台1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为正方形,1ABC 为等边三角形,E 为AB 的中点.(1)证明:111C D B E ⊥;(2)若1124BC B C ==,1B E =,求直线1BC 与平面11CDD C 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】【分析】(1)连接1EC ,可得1AB C E ⊥,由已知得11AB B C ⊥,所以得AB ⊥平面11B C E ,可得11C D ⊥平面11B C E ,则可得111C D B E ⊥;(2)以点E 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,求出1BC的坐标及平面11CDD C 的一个法向量n的坐标,由1BC 和n夹角的余弦值的绝对值即为直线1BC 与平面11CDD C 所成角正弦值,由向量夹角的余弦公式算出,再算出直线1BC 与平面11CDD C 所成角的余弦值.【小问1详解】连接1EC ,因为1ABC 为等边三角形,所以1AB C E ⊥,因为ABCD 为正方形,所以AB BC⊥在四棱台1111ABCD A B C D -中,11//BC B C ,所以11AB B C ⊥,又1111111,,B C C E C B C C E ⋂=⊂平面11B C E ,所以AB ⊥平面11B C E ,因为11//AB C D ,所以11C D ⊥平面11B C E ,因为1B E ⊂平面11B C E ,所以111C D B E ⊥;.【小问2详解】因为底面ABCD 为正方形,1ABC 为等边三角形,所以4AB BC ==,所以1C E =因为1B E =,112B C =,所以2221111C B B E C E +=,所以111B E B C ⊥,又由(1)111C D B E ⊥,且11111C D B C C = ,1111,C D B C ⊂平面1111D C B A ,所以1B E ⊥平面1111D C B A ,即1B E ⊥平面ABCD ,取CD 的中点F ,连接EF ,以点E 为坐标原点,以EB ,EF,1EB 分别为x ,y ,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,()2,0,0B ,()2,4,0C,(10,2,C ,()2,4,0D -,所以(12,2,BC =-,(12,2,CC =-- ,()4,0,0CD =-,设(),,n x y z = 是平面11CDD C 的一个法向量,所以100n CC n CD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即22040x y x ⎧-+-+=⎪⎨=⎪⎩,得()n = ,直线1BC 与平面11CDD C所成角正弦值为113BC n BC n⋅==⋅,则直线1BC 与平面11CDD C3=.17.已知数列{}n a 满足12a =,1nn n a a d q +-=⋅,*n ∈N .(1)若1q =,{}n a 为递增数列,且2,5a ,73a +成等比数列,求d ;(2)若1d =,12q =,且{}21n a -是递增数列,{}2n a 是递减数列,求数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)12d =(2)()1171332nnn a --=+⋅【解析】【分析】(1)利用数列{}n a 为单调递增数列,得到1n n a a d +-=,再根据2,5a ,73a +成等比数列,得到28230d d +-=,即可求出的值.(2)由数列{}21n a -是递增数列得出21210n n a a +-->,可得()()2122210n n n n a a a a +--+->,但2211122n n -<,可得212221n n n n a a a a +--<-.可得()221221211122nn n n n a a ----⎛⎫-==⎪⎝⎭;由数列{}2n a 是递减数列得出2120n n a a +-<,可得()1112n n n naa ++--=,再利用累加法可求出数列{}n a 的通项公式.【小问1详解】因为12a =,且{}n a 为递增数列,所以1n n a a d +-=,所以{}n a 为等差数列,因为2,5a ,73a +成等比数列,所以()()2114263a d a d +=++,整理得28230d d +-=,得12d =,34d =-,因为{}n a 为递增数列,所以12d =.【小问2详解】由于{}21n a -是递增数列,因而21210n n a a +-->,于是()()2122210n n n n a a a a +--+->①但2211122n n -<,所以212221n n n n a a a a +--<-.②又①,②知,2210n n a a -->,因此()221221211122nn n n n a a ----⎛⎫-==⎪⎝⎭③因为{}2n a 是递减数列,同理可得2120n n a a +-<,故()21221221122n nn n n a a ++-⎛⎫-=-=⎪⎝⎭,④由③,④即知,()1112n n n na a ++--=,于是()()()121321nn n a a a a a a a a -=+-+-++- ()1211111112221222212n nn --⎛⎫-- ⎪-⎝⎭=+-++=++ ()1171332nn --=+⋅,故数列{}n a 的通项公式为()1171332nnn a --=+⋅.【点睛】思路点睛:本题可从以下方面解题.(1)数列{}n a 为等差数列,利用等差数列的性质即可;(2)根据数列{}21n a -是递增数列得,21210n n a a +-->,数列{}2n a 是递减数列得,2120n n a a +-<,综合数列{}21n a -和{}2n a 即可得()1112n n n naa ++--=,最后利用累加法可求出数列{}n a 的通项公式.18.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的上顶点为A ,左焦点为F ,点4,3b B ⎛⎫- ⎪⎝⎭为C 上一点,且以AB为直径的圆经过点F .(1)求C 的方程;(2)过点()5,0G -的直线l 交C 于D ,E 两点,线段DE 上存在点M 满足DM GE DG EM ⋅=⋅,过G与l 垂直的直线交y 轴于点N ,求GMN 面积的最小值.【答案】(1)221189x y +=(2)7【解析】【分析】(1)根据已知条件和椭圆中,,a b c 的关系,求出,,a b c 的值,可得椭圆的标准方程.(2)设直线l :()5y k x =+,再设()11,D x y ,()22,E x y ,()00,M x y ,把直线方程代入椭圆方程,消去y ,得到关于x 的一元二次方程,根据一元二次方程根与系数的关系,表示出12x x +,12x x ,并用,,120x x x 表示条件DM GE DG EM ⋅=⋅,整理得0x 为定值;再结合弦长公式表示出GM ,利用两点间的距离公式求GN ,表示出GMN 的面积,利用基本(均值)不等式求最值.【小问1详解】由题意知()0,A b ,(),0F c -,因为点4,3b B ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆C 上,所以2221619b a b+=⇒218a =,由以AB 为直径的圆经过点F ,知0FA FB ⋅= ,得22403b c c -+=①,又222b c a +=②,由①②得3c =,3b =,所以C 的方程为:221189x y +=.【小问2详解】如图:由题意,直线l 斜率存在且不为0,设直线l 的方程为()5y k x =+,且()11,D x y ,()22,E x y ,()00,M x y ,将()5y k x =+代入221189x y +=,整理可得()2222122050180kxk x k +++-=,()()()2222Δ2041250180kk k =-+->,解得77k -<<,由根与系数的关系可得21222012k x x k +=-+,2122501812k x x k -=+,根据DM GE DG EM = ,得01120255x x x x x x -+=-+,解得()22221212021225018202525121218201051012k k x x x x k k x k x x k ⎛⎫-+-⎪++++⎝⎭===-++-++,设与直线l 垂直的直线方程为()15y x k=-+,令0x =,则5y k =-,即50,N k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故GN ==,()1855GM =--=,记GMN 面积为S ,则12S GM GN =⨯==7272==,当且仅当1k =±时取等号,所以GMN 面积的最小值为7.【点睛】方法点睛:圆锥曲线求取值范围的问题,常见的解决方法有:(1)转化为二次函数,利用二次函数在给定区间上的值域求范围;(2)转化为不等式,利用基本(均值)不等式求最值;(3)转化为三角函数,利用三角函数的有界性求取值范围;(4)转化为其它函数的值域问题,通过分析函数的单调性求值域.19.设点集(){}{}23*1,,,,|0,1,1,n n i M a a a a a i n i =∈≤≤∈N L,从集合n M 中任取两个不同的点()123,,,,n A a a a a ,()123,,,,n B b b b b ,定义A ,B 两点间的距离()1,ni i i d A B a b ==-∑.(1)求3M 中(),2d A B =的点对的个数;(2)从集合n M 中任取两个不同的点A ,B ,用随机变量X 表示他们之间的距离(),d A B ,①求X 的分布列与期望;②证明:当n 足够大时,()24D X n <.(注:当n 足够大时,20n -≈)【答案】(1)12对(2)①分布列见解析,()()212n nE X -=-;②证明见解析【解析】【分析】(1)根据题意分析可知:A ,B 有两个位置的坐标不相等,另一个相等,进而可得结果;(2)①分析可知X k =的随机变量,在坐标()123,,,,n a a a a 与()123,,,,n b b b b 中有k 个坐标值不同,即i i a b ≠,剩下n k -个坐标值满足i i a b =,进而可求分布列,结合组合数性质可求期望;②根据方差公式()()21nk kk D X P X E X =⎡⎤=⋅-⎣⎦∑整理可得()()2121C C C 214n n n n n n D X ⎡⎤<+++⎢⎥-⎣⎦L ,结合组合数性质分析证明.【小问1详解】当3n =时,若(),2d A B =,可知A ,B 有两个位置的坐标不相等,另一个位置的坐标相等,所以共有122322C A A 12=对.【小问2详解】①由题意可知,n M 中元素的个数为2n 个,对于X k =的随机变量,在坐标()123,,,,n a a a a 与()123,,,,n b b b b 中有k 个坐标值不同,即i i a b ≠,剩下n k -个坐标值满足i i a b =,此时所对应情况数为12C 2C 22k k n k k n nn --⋅=⋅种.所以()122C 2C C 21n k n k n n n P X k -⋅===-,故X 的分布列为:X12⋅⋅⋅nP1C 21n n-2C 21n n-⋅⋅⋅C 21n nn-数学期望()1212C C C C C C 12120212121212121n nn n n n nn n n n n n n E X n n =⨯+⨯++⨯=⨯⨯+⨯+------L L ,当2k n ≤≤时,则()()()()()2!!C 2C 2!!2!2!k n k n nn n k n k k n k k n k n k k -++-+=⨯+-+⨯--+-()()()()()()()!!!111!!1!2!1!1!n n n n k k k n k n k k n k k =+=-++----+--+-()()1!C 1!1!k n n n n n k k -⋅==-+-,且1C 0C C nn n n n n n +==⋅=⋅,则()()11C C C 011212121n n n nn n n n E X n n -=+⨯+-⨯++⨯---L ,两式相加得()()01222C C C C 2121n nn n n n n n n n E X ⋅=++++=--L ,所以()()212n nE X -=-;②当n 足够大时,()2n E X ≈,由方差定义()()21nk k k D X P X E X =⎡⎤=⋅-⎣⎦∑22212C C C 12212212212n n n n n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭L222121C 1C 2C 21222n n n n n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅-+⋅-++⋅-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦L 222121C 1C 2C 21222n n n n n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅-+⋅-++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦L ()()()21212221C C C C 1C 22214n n n n n n n n n n ⎧=+++-+-+⎨-⎩ ()()()()}23212C 33C 11C n n n n n n n n n n n n -⎡⎤-++---⋅+-⋅⎣⎦因为k n ≤,则()()()20n k n k n k k n ---⋅=-≤,当且仅当0k =或k n =时,等号成立,则()()()2221211C C C 212142144n n n n n n n n n n D X ⎡⎤⎡⎤<+++=-=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦L ,所以()24D X n <.【点睛】关键点点睛:(2)①利用倒序相加法结合()21C 2C C kn k k n nn k n k n -+-+-+=分析求解;②根据方差公式结合()()20n k n k n ---⋅≤分析证明.。
山东名校考试联盟2024年4月高考模拟考试数学试题本试卷共4页,19题,全卷满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的考生号、姓名、考场号及座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5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. 已知随机变量2,14X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭ ,则()2P X ==( ) A34B.38C.14D.182. 已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,该抛物线上一点P 到2x =-的距离为4,则PF =( ) A. 1B. 2C. 3D. 43. 已知集合()(){}2|10x x a x --=的元素之和为1,则实数a 所有取值的集合为()A. {0}B. {1}C. {-1,1}D. {0,-1,1}4. 已知函数()f x 的定义域为R ,若()()()(),11f x f x f x f x -=-+=-,则()2024f =( ) A. 0B. 1C. 2D. 35. 已知圆()()221,4,,4,C x y A a B a +=-:,若圆C 上有且仅有一点P 使PA PB ⊥,则正实数a 取值为( ) A. 2或4B. 2或3C. 4或5D. 3或56. 设A ,B 是一个随机试验中的两个事件,且 ()()()111,,432P A P B P A B ==⋃=,则 |P B A ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A.14B.13C.16D.112.的7. 已知数列{}n a 满足11a =,对于任意的*N n ∈且2n ≥,都有111,2,n n n a n a a n --+⎧=⎨⎩为奇数为偶数,则20a =( ) A. 112B. 1122-C. 102D. 1022-8. 已知正三棱锥 P -ABC 的底面边长为1的球与该正三棱锥的各棱均相切,则三棱锥 P-ABC 的体积为( )A. 2B.C. 3D.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 若复数z 满足()1i 2i z +=-(i 为虚数单位),则下列说法正确是( )A. z =B. z 的虚部为3i 2- C. 52z z ⋅=D. 若复数ω满足21z ω-=,则ω的最大值为 10. 如图,在直角三角形ABC中,AB BC ==AO OC =,点P 是以AC 为直径的半圆弧上的动点,若BP xBA yBC =+,则( )A. 1122BO BA BC =+B. 1CB BO ⋅=C. BP BC ⋅最大值为1D. B ,O ,P 三点共线时2x y +=的11. 已知数列{}n a 满足111,32a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,1πsin 2n n a a +=,()*N n ∈,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则对任意*n ∈N ,下列结论正确的是( ) A. 存在N*k ∈ ,使1k a = B. 数列{}n a 单调递增 C. 13144n n a a +≥+ D. 1122n n a a S +≤+三、填空题:本题共3 小题,每小题5 分,共 15 分.12. 已知2log 3,43ba ==,则ab =________.13. 现有A ,B 两组数据,其中A 组有4个数据,平均数为2,方差为6,B 组有6个数据,平均数为7,方差为1.若将这两组数据混合成一组,则新的一组数据的方差为________. 14. 已知函数()1e xf x x -=,若方程()()11f x a f x +=+有三个不相等的实数解,则实数a 的取值范围为________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 如图,在平面四边形ABCD 中,BC CD ⊥,AB BC ==ABC θ∠=,120180θ︒≤<︒.(1)若120θ=°,3AD =,求ADC ∠大小; (2)若CD =,求四边形ABCD 面积的最大值. 16. 如图,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为直角梯形,AB ∥CD ,60,1,3,DAB PCB CD AB PC ∠=∠=︒===,平面PCB ⊥平面ABCD ,F 为线段BC 的中点,E 为线段PF 上一点.(1)证明:PF AD⊥;的(2)当EF 为何值时,直线BE 与平面PAD. 17. 已知函数()()()22l ,n 1e xf x ax xg x x axa =--=-∈R .(1)讨论()f x 的单调性; (2)证明:()()f x g x x +≥.18. 在平面直角坐标系 xOy 中,直线l 与抛物线W :²2x y =相切于点P ,且与椭圆 2212x C y +=:交于A ,B 两点.(1)当P 的坐标为()2,2时,求AB ;(2)若点G 满足 0GO GA GB ++=,求GAB △面积最大值.19. 随机游走在空气中的烟雾扩散、股票市场的价格波动等动态随机现象中有重要应用.在平面直角坐标系中,粒子从原点出发,每秒向左、向右、向上或向下移动一个单位,且向四个方向移动的概率均为 1.4例如在1秒末,粒子会等可能地出现在()()()()1,0,1,0,0,1,0,1--四点处.(1)设粒子在第2秒末移动到点(),x y ,记x y +的取值为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望()E X ;(2)记第n 秒末粒子回到原点的概率为n p . (i )已知220(C)C nk n n n k ==∑求 34,p p 以及2n p ;(ii )令2n n b p =,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,若对任意实数0M >,存在*n ∈N ,使得n S M >,则称粒子是常返的.已知146!e πe nnn n n ⎫⎛⎫⎫<<⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭⎭,证明:该粒子是常返的.的参考答案一、选择题:本题共8小题,每小题5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. 已知随机变量2,14X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭ ,则()2P X ==( ) A.34B.38C.14D.18【答案】B 【解析】【分析】根据二项分布直接求解即可. 【详解】因为随机变量2,14X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以()4241632C 2168P X ⎛⎫==== ⎪⎝⎭. 故选:B2. 已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,该抛物线上一点P 到2x =-的距离为4,则PF =( ) A. 1 B. 2C. 3D. 4【答案】C 【解析】【分析】设()000,,0P x y x ≥,由题意可得02x =,结合抛物线的定义运算求解. 【详解】由题意可知:抛物线2:4C y x =的准线为=1x -, 设()000,,0P x y x ≥,则024x +=,解得02x =, 所以013PF x =+=. 故选:C.3. 已知集合()(){}2|10x x a x --=的元素之和为1,则实数a 所有取值的集合为()A. {0}B. {1}C. {-1,1}D. {0,-1,1}【答案】D【解析】【分析】根据集合中元素和为1,确定一元二次方程的根,即可得出a 的取值集合. 【详解】因为集合()(){}2|10x x a x --=的元素之和为1,所以一元二次方程()()210x ax --=有等根时,可得21x a==,即1a =±,当方程有两不相等实根时,20x a ==,即0a =, 综上,实数a 所有取值的集合为{}0,1,1-. 故选:D4. 已知函数()f x 的定义域为R ,若()()()(),11f x f x f x f x -=-+=-,则()2024f =( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3【答案】A 【解析】【分析】利用奇偶性和对称性求得函数周期为4,然后由周期性和奇函数的性质可得. 【详解】因为()()11f x f x +=-,所以()()()()1111f x f x ++=-+,即()()2f x f x +=-, 又()()f x f x -=-,函数()f x 的定义域为R ,所以,()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()00f =,()()2f x f x =-+, 所以,()()24f x f x +=-+,故()()()24f x f x f x =-+=+, 所以()f x 是以4为周期的周期函数, 所以()()()20245064000f f f =⨯+==. 故选:A5. 已知圆()()221,4,,4,C x y A a B a +=-:,若圆C 上有且仅有一点P 使PA PB ⊥,则正实数a 的取值为( ) A. 2或4 B. 2或3C. 4或5D. 3或5【答案】D 【解析】【分析】根据题意可知:点P 的轨迹为以AB 的中点()4,0M 为圆心,半径R a =的圆,结合两圆的位置关系分析求解.【详解】由题意可知:圆22:1C x y +=的圆心为()0,0C ,半径1r =,且0a >, 因为PA PB ⊥,可知点P 的轨迹为以线段AB 的中点()4,0M 为圆心,半径R a =的圆, 又因为点P 在圆22:1C x y +=上,可知圆C 与圆M 有且仅有一个公共点,则CM r R =+或CM r R =-, 即41a =+或41a =-,解得3a =或5a =. 故选:D.6. 设A ,B 是一个随机试验中的两个事件,且 ()()()111,,432P A P B P A B ==⋃=,则 |P B A ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A.14B.13C.16D.112【答案】B 【解析】【分析】根据概率的性质解得()112P AB =,结合()()()P B P AB P AB =+可得()14P AB =,代入条件概率公式分析求解.【详解】因为()()()()P A B P A P B P AB ⋃=+-,即()111243P AB =+-,解得()112P AB =, 又因为()()()P B P AB P AB =+,即()11312P AB =+,解得()14P AB =, 且()14P A =,可得()()314P A P A =-=,所以()()()114|334P AB P B A P A ===.故选:B.7. 已知数列{}n a 满足11a =,对于任意的*N n ∈且2n ≥,都有111,2,n n n a n a a n --+⎧=⎨⎩为奇数为偶数,则20a =( )A. 112B. 1122-C. 102D. 1022-【答案】B【解析】【分析】根据递推关系,写出数列前几项,归纳出通项即可得解. 【详解】依题意,设2n n b a =, 则1212242b a a ====-,3213a a =+=,2432682b a a ====-,5417a a =+=,365214162b a a ====-,76115a a =+=,487230322b a a ====-,可归纳得:122n n b +=-,1222n n n a b +==-,所以11201022a b ==-. 故选:B8. 已知正三棱锥 P -ABC 的底面边长为1的球与该正三棱锥的各棱均相切,则三棱锥 P-ABC 的体积为( )A. 2B.C. 3D.【答案】A 【解析】【分析】作出图形,根据题意可得棱切球球心即为底面正三角形的中点O ,再求出三棱锥的高,最后根据三棱锥的体积公式,即可求解.【详解】因为球与该正三棱锥的各棱均相切,所以该球的球心在过截面圆圆心且与平面ABC 垂直的直线上,又因为底面边长为所以底面正三角形的内切圆的半径为1tan 3012r AB =︒⋅'==, 又因为球的半径1r =,即r r '=,所以棱切球的球心即为底面正三角形的中心点O ,如图,过球心O 作PA 的垂线交PA 于H ,则H 为棱切球在PA 上的垂足,的所以1OH r ==,又因为122cos30AB OA ===︒,所以1cos 2OH AOH OA ∠==, 因为()0,πAOH ∠∈,所以60AOH ∠=︒, 又由题意可知,PO ⊥平面ABC ,所以PO OA ⊥, 所以30POH ∠=︒所以cos30OH PO ===︒所以11232P ABC V -=⨯⨯=. 故选:A.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 若复数z 满足()1i 2i z +=-(i 为虚数单位),则下列说法正确的是( )A. z =B. z 的虚部为3i 2- C. 52z z ⋅=D. 若复数ω满足21z ω-=,则ω的最大值为 【答案】AC 【解析】【分析】根据复数的除法运算求出z ,利用复数模的公式计算可判断A ;由虚部概念可判断B ;由共轭复数概念和复数乘法运算可判断C ;根据复数的减法的几何意义求解可判断D . 【详解】对于A ,因为()1i 2i z +=-, 所以()()()()2i 1i 2i 13i 1i 1i 1i 22z ---===-++-,所以z ==,A 正确; 对于B ,由上可知,z 的虚部为32-,故B 错误, 对于C ,因为33i 22z =+,所以13135i i 22222z z ⎛⎫⎛⎫⋅=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,故C 正确; 对于D ,记复数ω对应的点为(),A a b ,复数2z 对应的点为()1,3B -,则由21z ω-=可得1OA OB BA -==,即点A 在以B 为圆心,1为半径的圆上,所以,OA 的最大值为11OB +=+,即ω的最大值为1+,D 错误.故选:AC10. 如图,在直角三角形ABC 中,AB BC ==AO OC =,点P 是以AC 为直径的半圆弧上的动点,若BP xBA yBC =+,则( )A. 1122BO BA BC =+B. 1CB BO ⋅=C. BP BC ⋅最大值为1D. B ,O ,P 三点共线时2x y += 【答案】ACD 【解析】【分析】依题意可得O 为AC 的中点,根据平面向量加法的平行四边形法则判断A ,建立平面直角坐标系,求出圆O的方程,设cos sin P θθ⎫++⎪⎪⎭,π3π,44θ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,利用坐标法判断B 、C ,由三点共线得到//BP BO,即可求出θ,从而求出x ,y ,即可判断D.【详解】因为AO OC =,即O 为AC 的中点,所以1122BO BA BC =+,故A 正确;如图建立平面直角坐标,则()0,0B,)C,(A,O ,所以()CB =,BO =,则01CB BO ⋅==- ,故B 错误; 又2AC==,所以圆O 的方程为221x y ⎛⎛-+-=⎝⎝, 设cos sin P θθ⎫++⎪⎪⎭,π3π,44θ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 则cos sin BP θθ⎫=+⎪⎪⎭,又)BC =,所以cos 0sin 1BP BC θθθ⎫⎫⋅=+⨯+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭ ,因为π3π,44θ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以cos θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, θ⎡∈-⎣,所以0,1BP BC ⎡⋅∈⎣,故BP BC ⋅最大值为1C 正确;因为B ,O ,P 三点共线,所以//BP BO,又BO =,cos sin BP θθ⎫=+⎪⎪⎭ ,sin cos θθ⎫⎫+=+⎪⎪⎪⎪⎭⎭,即sin cos θθ=, 所以π4θ=,所以BP =,又)BC =,(BA =,且BP xBA yBC =+,即())x y=+=,所以==11x y =⎧⎨=⎩,所以2x y +=,故D 正确.故选:ACD11. 已知数列{}n a 满足111,32a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,1πsin 2n n a a +=,()*N n ∈,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则对任意*n ∈N ,下列结论正确的是( ) A. 存在N*k ∈ ,使1k a = B. 数列{}n a 单调递增 C. 13144n n a a +≥+ D. 1122n n a a S +≤+【答案】BCD 【解析】【分析】利用导数证明πsin2x x >,π31sin 244x x >+和π3sin 22n n a a ≤均成立,从而可得BCD 正确.假设A 选项存在N*k ∈ ,使1k a =,则11k k a a +==,与B 选项中数列{}n a 单调递增矛盾,可判断A. 【详解】对于B ,要证数列{}n a 单调递增,只需要证πsin2nn a a >,令()π1sin,,123f x x x x ⎡⎫=-∈⎪⎢⎣⎭,则()ππcos 122f x x ='-,()f x '在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,因为()110,1103f f ''⎛⎫=->=-< ⎪⎝⎭, 故()f x '在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上存在唯一的零点0x ,当01,3x x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()0f x '>,当()0,1x x ∈时,()0f x '<,所以()πsin2f x x x =-在01,3x x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭为增函数,在()0,1x x ∈上为减函数, 因为()110,1036f f ⎛⎫=>= ⎪⎝⎭,所以当1,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,有()0f x >即πsin 2x x >, 令n x a =,则有πsin2n n a a >,故B 正确; 对于A ,假设存在N*k ∈,使得1k a =,则1ππsin sin 122k k a a +===, 所以11k a +=,所以11k k a a +==,与B 选项中数列{}n a 单调递增矛盾,故A 错误; 对于C ,要证+13144n n a a ≥+,只需证π31sin 244n n a a ≥+, 令()π311sin,,12443g x x x x ⎡⎫=--∈⎪⎢⎣⎭,则()ππ3cos 224g x x '=-,()g x '在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,因为()1330,10344g f ⎛⎫=->=-⎪''< ⎝⎭, 故()g x '在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上存在唯一的零点1x ,当11,3x x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()0g x '>,当()1,1x x ∈时,()0g x '<,所以()π31sin244g x x x =--在11,3x ⎡⎫⎪⎢⎣⎭为增函数,在()1,1x 上为减函数,因为()1103g g ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以当1,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,有()0g x ≥即π31sin 244x x >+, 令n x a =,则有π31sin244n n a a >+,故C 正确; 对于D ,令()π31sin,,1223h x x x x ⎡⎫=-∈⎪⎢⎣⎭,则()ππ3cos 222h x x '=-,()h x '在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,因为()1330,10322h h ⎛⎫=-<=-⎪''< ⎝⎭, 故()h x 在1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭上为减函数,因为103h ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,总有()103h x h ⎛⎫≤= ⎪⎝⎭即π3sin 22x x ≤, 所以π3sin 22n n a a ≤,即132n n a a +≤, 整理得到:112n n n a a a +-≤,其中1,2,3,,n =故21112a a a -≤32212a a a -≤,……112n n n a a a +-≤累加后可得1112n n a a S +-≤即1122n n a a S +≤+,故D 正确. 故选:BCD.【点睛】关键点睛:数列的单调性的判断需根据相邻两项差的符号来判断,但对于较为复杂的数列(甚至是以递推关系给出的数列),其单调性、与该数列相关的不等式的证明需依靠导数来证明,在该题中,数列的通项的范围依据数学归纳法才能得到.三、填空题:本题共3 小题,每小题5 分,共 15 分.12. 已知2log 3,43ba ==,则ab =________. 【答案】2 【解析】【分析】将指数式化为对数式,然后利用换底公式可得.【详解】因为43b =,所以3log 4b =, 所以23lg 32lg 2log 3log 42lg 2lg 3ab =⨯=⨯=. 故答案为:213. 现有A ,B 两组数据,其中A 组有4个数据,平均数为2,方差为6,B 组有6个数据,平均数为7,方差为1.若将这两组数据混合成一组,则新的一组数据的方差为________. 【答案】9 【解析】【分析】根据题意,由分层抽样中数据方差的计算公式计算可得答案.【详解】根据题意,甲组数据的平均数为2,方差为6,乙组数据的平均数为7,方差为1,则两组数据混合后,新数据的平均数4267510x ⨯+⨯==,则新数据的方差()()2224662517591010s ⎡⎤⎡⎤=⨯+-+⨯+-=⎣⎦⎣⎦ 故答案为:914. 已知函数()1e xf x x -=,若方程()()11f x a f x +=+有三个不相等的实数解,则实数a 的取值范围为________. 【答案】31,2⎛⎫⎪⎝⎭【解析】【分析】对()f x 求导,利用导数判断其单调性和最值,令()t f x =,整理得可得()2110t a t a +-+-=,构建()()211g t t a t a =+-+-,结合()f x 的图象分析()g t 的零点分布,结合二次函数列式求解即可.【详解】由题意可知:()f x 的定义域为R ,则()()11e xf x x -=-',当1x <时,()0f x '>;当1x >时,()0f x '<;可知()f x 在(),1∞-内单调递减,在()1,∞+内单调递增,可得()()11f x f ≤=, 且当x 趋近于-∞时,()f x 趋近于-∞;当x 趋近于+∞时,()f x 趋近于0; 作出()f x 的图象,如图所示,对于关于x 的方程()()11f x a f x +=+,令()1t f x =≠-,可得11t a t +=+,整理得()2110t a t a +-+-=, 且1-不为方程()2110t a t a +-+-=的根, 可知方程11t a t +=+等价于()2110t a t a +-+-=, 若方程()()11f x a f x +=+有三个不相等的实数解,可知()2110t a t a +-+-=有两个不同的实数根1212,,t t t t <, 且1201t t <<<或1201t t <<=或1201t t =<<, 构建()()211g t t a t a =+-+-,若1201t t <<<,则()()0101320g a g a ⎧=-<⎪⎨=->⎪⎩,解得312a <<;若1201,1t t <<=,则()1320g a =-=,解得32a =, 此时方程为211022t t --=,解得121,12t t =-=,不合题意;若1201t t =<<,则()010g a =-=,解得1a =, 此时方程为20t =,解得120t t ==,不合题意;综上所述:实数a 的取值范围为31,2⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:31,2⎛⎫⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:利用函数零点求参数值或取值范围的方法 (1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为求函数值域(最值)问题求解.的(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 如图,在平面四边形ABCD 中,BC CD ⊥,AB BC ==ABC θ∠=,120180θ︒≤<︒.(1)若120θ=°,3AD =,求ADC ∠的大小;(2)若CD =,求四边形ABCD 面积的最大值. 【答案】(1)=45ADC ∠︒(22+ 【解析】【分析】(1)在ABC 中,利用余弦定理可得AC =由等腰三角形可得30BCA ∠=︒,然后在ADC △中利用正弦定理即可求解;(2)利用勾股定理求得BD =,然后四边形面积分成BCD ABD S S + 即可求解. 【小问1详解】在ABC 中,AB BC ==,120θ=°,所以30BCA ∠=︒,由余弦定理可得,2221262AC ⎛⎫=+--= ⎪⎝⎭,即AC =,又BC CD ⊥,所以60ACD ∠=︒,在ADC △中,由正弦定理可得3sin 60=︒sin ADC ∠=, 因为AC AD <,所以060ADC ︒<∠<︒,所以=45ADC ∠︒. 【小问2详解】在Rt BCD 中,BC CD ==BD =,所以,四边形ABCD 的面积1122BCD ABD S S S ABD =+=+∠2sin ABD =+∠,当90ABD Ð=°时,max 2S =+,即四边形ABCD 2+.16. 如图,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为直角梯形,AB ∥CD ,60,1,3,DAB PCB CD AB PC ∠=∠=︒===,平面PCB ⊥平面ABCD ,F 为线段BC 的中点,E 为线段PF 上一点.(1)证明:PF AD ⊥;(2)当EF 为何值时,直线BE 与平面PAD . 【答案】(1)证明见解析(2)2 【解析】【分析】(1)过D 作DM AB ⊥,垂足为M ,分析可知PBC 为等边三角形,可得PF BC ⊥,结合面面垂直的性质可得PF ⊥平面ABCD ,即可得结果;(2)取线段AD 的中点N ,连接NF ,建系,设()[]0,0,,0,3E a a ∈,求平面PAD 的法向量,利用空间向量处理线面夹角的问题. 【小问1详解】过D 作DM AB ⊥,垂足为M ,由题意知:BCDM 为矩形,可得2,tan 60AMAM BC DM ====︒,由60PC PCB =∠=︒,则PBC 为等边三角形,且F 为线段BC 的中点,则PF BC ⊥, 又因为平面PCB ⊥平面ABCD ,平面PCB ⋂平面ABCD BC =,PF ⊂平面PCB , 可得PF ⊥平面ABCD ,且AD ⊂平面ABCD , 所以PF AD ⊥. 【小问2详解】由(1)可知:PF ⊥平面ABCD ,取线段AD 的中点N ,连接NF ,则FN ∥AB ,2FN =, 又因为AB BC ⊥,可知NF BC ⊥,以F 为坐标原点,,,NF FB FP 分别为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,则()()()(),1,,0,0,3,A D P B , 因为E 为线段PF 上一点,设()[]0,0,,0,3E a a ∈,可得()()()2,,,0,DA DP BE a ==-=,设平面PAD 法向量(),,n x y z =,则2030n DA x n DP x z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩, 令3x =-,则2y z ==-,可得()2n =--,由题意可得:cos ,n BE n BE n BE ⋅===⋅, 整理得2440a a -+=,解得2a =,所以当2EF =,直线BE 与平面PAD. 17. 已知函数()()()22l ,n 1e xf x ax xg x x axa =--=-∈R .(1)讨论()f x 的单调性; (2)证明:()()f x g x x +≥. 【答案】(1)答案见详解(2)证明见详解 【解析】的【分析】(1)求导可得()221ax f x x-'=,分0a ≤和0a >两种情况,结合导函数的符号判断原函数单调性;(2)构建()()(),0F x f x g x x x =+->,()1e ,0xh x x x=->,根据单调性以及零点存在性定理分析()h x 的零点和符号,进而可得()F x 的单调性和最值,结合零点代换分析证明.【小问1详解】由题意可得:()f x 的定义域为()0,∞+,()21212ax f x ax x x-'=-=,当0a ≤时,则2210ax -<在()0,∞+内恒成立, 可知()f x 在()0,∞+内单调递减; 当0a >时,令()0f x ¢>,解得x >()0f x '<,解得0x <<;可知()f x在⎛ ⎝内单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎭内单调递增; 综上所述:当0a ≤时,()f x ()0,∞+内单调递减;当0a >时,()f x在⎛ ⎝内单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎭内单调递增. 【小问2详解】构建()()()e ln 1,0xF x f x g x x x x x x =+-=--->,则()()()111e 11e xx F x x x x x ⎛⎫'=+--=+- ⎪⎝⎭, 由0x >可知10x +>, 构建()1e ,0x h x x x=->, 因为1e ,xy y x==-在()0,∞+内单调递增,则()h x 在()0,∞+内单调递增,且()120,1e 102h h ⎛⎫=-<=->⎪⎝⎭, 在可知()h x 在()0,∞+内存在唯一零点01,12x ⎛⎫∈⎪⎝⎭, 当00x x <<,则()0h x <,即()0F x '<; 当0x x >,则()0h x >,即()0F x '>;可知()F x 在()00,x 内单调递减,在()0,x +∞内单调递增, 则()()00000e ln 1xF x F x x x x ≥=---,又因为001e 0xx -=,则00001e ,e x x x x -==,01,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 可得()000001ln e 10x F x x x x -=⨯---=, 即()0F x ≥,所以()()f x g x x +≥.18. 在平面直角坐标系 xOy 中,直线l 与抛物线W :²2x y =相切于点P ,且与椭圆 2212x C y +=:交于A ,B 两点.(1)当P 的坐标为()2,2时,求AB ;(2)若点G 满足 0GO GA GB ++=,求GAB △面积的最大值. 【答案】(1(2【解析】【分析】(1)设2001,2P x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,根据题意结合导数的几何意义求得切线方程为20012y x x x =-,与椭圆方程联立,结合韦达定理求AB ,代入02x =即可得结果; (2)根据题意可知:点G 为OAB 的重心,进而可得13GABOAB S S ==△△.【小问1详解】 由²2x y =可得21,2y x y x '==, 设2001,2P x x ⎛⎫⎪⎝⎭,可知直线l 的斜率0k x =, 可知切线方程为()200012y x x x x -=-,即20012y x x x =-,联立方程200221212y x x x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 得()22340001212202x x x x x +-+-=,可知()()62442000001Δ4421228402x x x x x ⎛⎫=-+-=--->⎪⎝⎭,解得(011x -<<+,设()()1122,,,A x y B x y ,则4300121222001222,2121x x x x x x x x -+==++,则AB == 若P 的坐标为()2,2,即02x =,所以AB ==.【小问2详解】因为点O 到直线2001:02l x x y x --=的距离d =,由题意可知:点G 为OAB的重心,且(()(01,00,1x ∈-+⋃+,可知1111133232GAB OABS S d AB==⨯⋅=⨯=2212⎡⎤⎢⎥≤+=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,=x=所以GAB△.【点睛】方法点睛:1.与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解.(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).19. 随机游走在空气中的烟雾扩散、股票市场的价格波动等动态随机现象中有重要应用.在平面直角坐标系中,粒子从原点出发,每秒向左、向右、向上或向下移动一个单位,且向四个方向移动的概率均为1.4例如在1秒末,粒子会等可能地出现在()()()()1,0,1,0,0,1,0,1--四点处.(1)设粒子在第2秒末移动到点(),x y,记x y+的取值为随机变量X,求X的分布列和数学期望()E X;(2)记第n秒末粒子回到原点概率为n p.的(i )已知220(C)C nk n n n k ==∑求 34,p p 以及2n p ;(ii )令2n n b p =,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,若对任意实数0M >,存在*n ∈N ,使得n S M >,则称粒子是常返的.已知146!e πe nnn n n ⎫⎛⎫⎫<<⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭⎭,证明:该粒子是常返的. 【答案】(1)见解析 (2)(i )30p =;4964p =;()()2242!116!n nn p n ⎡⎤⎣⎦=(ii )见解析 【解析】【分析】(1)求出求X 的可能取值及其对应的概率,即可求出X 分布列,再由数学期望公式求出()E X ; (2)(i )粒子奇数秒不可能回到原点,故30p =;粒子在第4秒回到原点,分两种情况考虑,再由古典概率公式求解即可;第2n 秒末粒子要回到原点,则必定向左移动k 步,向右移动k 步,向上移动n k -步,向下移动n k -步,表示出2n p ,由组合数公式化简即可得出答案;(ii )利用题目条件可证明()222211C 46n n nn p n =⋅>,再令()()ln 1,0f x x x x =-+>可证得()211ln 16nn k k S p n ==>+∑,进一步可得()1ln 16n S n M >+>,即可得出答案. 【小问1详解】粒子在第2秒可能运动到点()()()1,1,2,0,0,2或()()()0,0,1,1,1,1--或()()()1,1,2,0,0,2----的位置,X 的可能取值为:2,0,2-,()412164P X =-==,()810162P X ===,()412164P X ===, 所以X 的分布列为:X2- 02P141214()()1112020424E X =-⨯+⨯+⨯=.【小问2详解】(i )粒子奇数秒不可能回到原点,故30p =,粒子在第4秒回到原点,分两种情况考虑:()a 每一步分别是四个不同方向的排列,例如“上下左右”,共有44A 种情形;()b 每一步分别是两个相反方向的排列,例如“左左右右、上上下下”,共有242C 种情形; 于是424444A +2C 9464p ==, 第2n 秒末粒子要回到原点,则必定向左移动k 步,向右移动k 步,向上移动n k -步,向下移动n k -步,故()()()22222222202!C C C 144!!k k n kn nn n k n kn n n k k n p k n k ---====⎡⎤-⎣⎦∑∑ ()()()()()2222222002!!11C C C 44!!!n nn k n kn n n n n k k n n n k n k -====⋅⎡⎤-⎣⎦∑∑ ()()222222011C C C 44nn k n n n n n n k ==⋅=⋅∑.故()()()()222222422!111C C 41616!n n n n n n nnn p n ⎡⎤⎣⎦=⋅==.(ii146!e πe nnn n n ⎫⎛⎫⎫<<⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭⎭可知:()()22222!e C!nn nn n n ⎫=>=⎣⎦于是()222211C 46n n n n p n=⋅>, 令()()ln 1,0f x x x x =-+>,()11011x f x x x=-=>++', 故()f x 在()0,∞+上单调递增,则()()00f x f >=,于是()()ln 10x x x >+>,从而有:()21111111ln 1ln 1666n nn n k k k k S p n k k ===⎛⎫=>>+=+ ⎪⎝⎭∑∑∑, 即[]x 为不超过x 的最大整数,则对任意常数0M >,当6eMn ⎡⎤≥⎣⎦时,6e 1M n >-,于是()1ln 16n S n M >+>, 综上所述,当6eMn ⎡⎤≥⎣⎦时,n S M >成立,因此该粒子是常返的.【点睛】关键点睛:本题第二问(ii )的关键点在于利用146!e πe nnn n n ⎫⎛⎫⎫<<⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭⎭可得()222211C 46n n nn p n =⋅>,再令()()ln 1,0f x x x x =-+>可证得()211ln 16nn k k S p n ==>+∑,进一步可得()1ln 16n S n M >+>,即可得出答案.。
山东高三高中数学高考模拟班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.复数为虚数单位)的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.已知集合,,则集合的子集的个数为()A.B.C.D.3.设变量满足约束条件则的最大值为()A.B.C.D.4.设且,则“”是“”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.在中,为边上的任意一点,点在线段上,且满足,若,则的值为()A.B.C.D.6.执行如图所示的程序框图,如果输入的,那么输出的()A.B.C.D.7.若函数为奇函数,则的解集为()A.B.C.D.8.一个盒子里装有标号为的张标签,随机地选取张标签,则取出的张标签的标号的平均数是的概率为()A.B.C.D.9.将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象.若对满足的,有,则()A.B.C.D.10.已知抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离不大于,则双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.D.二、填空题1.函数的定义域为______.2.为了研究某种细菌在特定环境下,随时间变化的繁殖情况,得到的实验数据如下表,并由此计算得回归直线方程为,后来因工作人员不慎将下表中的实验数据丢失.天数(天)繁殖个数y(千则上表中丢失的实验数据的值为______.3.已知不等式的解集不是空集,则实数的取值范围是______.4.如图,网格纸上小正方形的边长为,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的体积为_____.5.已知函数,若存在互不相等的实数满足,则的取值范围是_____.三、解答题1.如图,在中,点在边上,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求的面积.2.小王创建了一个由他和甲、乙、丙共人组成的微信群,并向该群发红包,每次发红包的个数为个(小王自己不抢),假设甲、乙、丙人每次抢得红包的概率相同.(Ⅰ)若小王发次红包,求甲恰有次抢得红包的概率;(Ⅱ)若小王发次红包,其中第,次,每次发元的红包,第次发元的红包,记乙抢得所有红包的钱数之和为,求的分布列和数学期望.3.如图,在多面体中,是等边三角形,是等腰直角三角形,,平面平面,平面.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,求直线与平面所成的角的正弦值.4.已知数列的前项和.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求数列的前项和.5.已知点是圆上的任意一点,点为圆的圆心,点与点关于原点对称,线段的垂直平分线与线段交于点.(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;(Ⅱ)设点,若直线轴,且与曲线交于另一点,直线与直线交于点.(1)证明:点恒在曲线上;(2)求面积的最大值.6.已知函数在处取得极值.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若对任意的,都有成立(其中是函数的导函数),求实数的最小值;(Ⅲ)证明:.山东高三高中数学高考模拟答案及解析一、选择题1.复数为虚数单位)的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】A【解析】复数,所以复数为虚数单位)的共轭复数是,其对应的点位于第一象限,故选A.【考点】1、复数的运算;2、复平面;3、共轭复数.2.已知集合,,则集合的子集的个数为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为集合,,所以集合,集合的子集的个数为,故选C.【考点】1、集合的概念;2、子集.3.设变量满足约束条件则的最大值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】作出约束条件对应的可行域如下,,其中表示可行域内的点到直线的距离,由上图可知,点到直线的距离最大,最大为,所以的最大值为故选A.【考点】线性规划.4.设且,则“”是“”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【答案】C【解析】因为且,若,如果,那么,则,如果,那么,则,总之“”是“”的充分条件;反过来,若,则,这时总能推出,所以“”是“”的必要条件,综上故选C.【考点】充分条件与必要条件.5.在中,为边上的任意一点,点在线段上,且满足,若,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,又因为,所以,由于三点共线,所以,从而的值为,故选A.【考点】平面向量.6.执行如图所示的程序框图,如果输入的,那么输出的()A.B.C.D.【答案】D【解析】由程序框图可知:第一次运行第二次运行第三次运行……………,第次运行输出,综上故选D.【考点】程序框图.7.若函数为奇函数,则的解集为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由于函数为上奇函数,所以,所以,由于为增函数,而为减函数,所以是减函数,又因为,由可得,从而,故选D.【考点】1、函数的奇偶性;2、函数的单调性.【思路点晴】本题是一个关于函数的奇偶性、单调性方面的综合性问题,属于中档题.解决本题的基本思路及切入点是:首先根据函数是上的奇函数求出的值,进而确定的表达式,其次再确定函数的单调性,进而将不等式进行等价转化,并从中求得不等式的解集,最终使问题得到解决.8.一个盒子里装有标号为的张标签,随机地选取张标签,则取出的张标签的标号的平均数是的概率为()A.B.C.D.【答案】A【解析】问题等价于“取出的张标签的标号的和是”,又等价于“选出两张并且和为”,而这样的选法有共种,而所有的取法有,从而所求概率是,故选A.【考点】古典概型.9.将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象.若对满足的,有,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由条件可知,再根据题意可知,由于,所以不妨设,那么,故选D.【考点】三角变换.【思路点晴】本题是一个关于三角函数的变换以及三角函数的最大值、最小值方面的综合性问题,属于中档题,解决本题的基本思路及切入点是:首先应根据三角函数的基本变换原理,由的解析式进而得到的解析式,再根据题目条件得出关于参数的式子,并从中解得参数的值,问题得到解决.10.已知抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离不大于,则双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点是,由条件可得,从而得,进而解得离心率的取值范围是,故选B.【考点】1、抛物线及焦点;2、双曲线及渐近线、离心率.【方法点晴】本题是一个关于抛物线及其焦点、双曲线以及其渐近线、离心率方面的综合性问题,属于中档题.解决本题的基本思路及切入点是:首先求出抛物线的焦点,双曲线的渐近线方程,根据题意进而得到关于的一个不等式,再结合,即可求得双曲线的离心率的取值范围,并最终使问题得以解决.二、填空题1.函数的定义域为______.【答案】【解析】要使函数有意义,则,解得,所以函数的定义域为,故答案填.【考点】1、函数的定义域;2、无理不等式及对数不等式.2.为了研究某种细菌在特定环境下,随时间变化的繁殖情况,得到的实验数据如下表,并由此计算得回归直线方程为,后来因工作人员不慎将下表中的实验数据丢失.天数(天)34567繁殖个数y(千则上表中丢失的实验数据的值为______.【答案】【解析】由表中数据可得,将点代入可解得,故答案填.【考点】回归分析.3.已知不等式的解集不是空集,则实数的取值范围是______.【答案】【解析】由于不等式的解集不是空集,所以,而,所以即,故答案填.【考点】1、绝对值不等式;2、极端不等式.4.如图,网格纸上小正方形的边长为,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的体积为_____.【答案】【解析】由三视图可知,该几何体是一个三棱锥,如图所示,其中是等腰三角形,并且边上的高是,所以,故答案填.【考点】1、三视图;2、棱锥的体积.【思路点晴】本题是一个关于三视图方面的综合性问题,属于中档题.解决本题的基本思路及切入点是:首先由三视图要正确的作出其对应的立体图形,一般的,如果一个几何体的三视图中,其正视图、左视图、俯视图都是三角形时,那么这个几何体应该是三棱锥.再结合本题三视图中的已知数据,即可求得该几何体的体积.5.已知函数,若存在互不相等的实数满足,则的取值范围是_____.【答案】【解析】作出函数的图象如下,设,由图可知,并且当时,,此时,当时,,此时,综上的取值范围是,故答案填.【考点】1、分段函数;2、函数图象.【方法点晴】本题是一个关于分段函数的图象方面的综合性问题,属于难题.解决本题的基本思路及切入点是:首先要根据分段函数在各部分上的解析式,正确的作出其图象,其次再根据,可作出一条水平直线,然后再根据这条水平直线的上下变化区间,即可求得的取值范围.三、解答题1.如图,在中,点在边上,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求的面积.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)根据,以及,即可求得的值;(Ⅱ)先根据正弦定理求出的长,再由三角形的面积公式即可求出的面积.试题解析:(Ⅰ)因为,且,所以.又因为,所以.所以.(Ⅱ)在中,由正弦定理得,所以.所以.【考点】1、三角形正弦定理;2、三角形面积.2.小王创建了一个由他和甲、乙、丙共人组成的微信群,并向该群发红包,每次发红包的个数为个(小王自己不抢),假设甲、乙、丙人每次抢得红包的概率相同.(Ⅰ)若小王发次红包,求甲恰有次抢得红包的概率;(Ⅱ)若小王发次红包,其中第,次,每次发元的红包,第次发元的红包,记乙抢得所有红包的钱数之和为,求的分布列和数学期望.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)分布列见解析,.【解析】(Ⅰ)根据事件的互斥性和独立性即可求得事件的概率,另外也可利用独立重复试验求对应事件的概率;(Ⅱ)首先列出随机变量的所有可能的取值,再根据事件的互斥性和独立性求出取各值时的概率,最后即可求得的分布列和数学期望.试题解析:(Ⅰ)记“甲第次抢得红包”为事件,“甲第次没有抢得红包”为事件.则,.记“甲恰有次抢得红包”为事件,则,由事件的独立性和互斥性,得..(Ⅱ)记“乙第次抢得红包”为事件,“乙第次没有抢得红包”为事件.则,.由题意知的所有可能取值为,由事件的独立性和互斥性,得.....所以的分布列为所以乙抢得所有红包的钱数之和的数学期望.【考点】1、事件的互斥性和独立性;2、随机变量的期望及分布列.3.如图,在多面体中,是等边三角形,是等腰直角三角形,,平面平面,平面.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,求直线与平面所成的角的正弦值.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)要证明线线垂直,可以先证明线面垂直,进而可得到线线垂直;(Ⅱ)先根据等体积法求出点到平面的距离,再结合直角三角形的边角关系即可求出直线与平面所成的角的正弦值.试题解析:(Ⅰ)证明:取的中点,连接.因为是等边三角形,所以.因为是等腰直角三角形,,所以.又平面平面,平面平面,平面,所以平面,因为平面,所以.所以四点共面.因为,平面,平面,所以平面.因为平面,所以.(Ⅱ)在平面内作,垂足为,则.因为是等边三角形,,所以.在中,.因为是等腰直角三角形,,所以.所以.由(Ⅰ)知,因为平面,平面,所以平面.所以点到平面的距离等于点到平面的距离.在平面内作,垂足为,因为平面,平面,所以.因为平面,平面,,所以平面,且.在中,,在中,,又因为,所以,所以为等腰直角三角形,所以的面积.设点到平面的距离为,由,得,得.设直线与平面所成的角为,则.所以直线与平面所成的角的正弦值为.【考点】1、线线垂直;2、线面角.4.已知数列的前项和.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)由数列的前项和公式再结合对的讨论,即可求数列的通项公式;(Ⅱ)根据(Ⅰ)的结论,先求出数列的通项公式,再利用分组求和法并结合错位相减法以及裂项相消法,即可求得数列的前项和.试题解析:(Ⅰ)当时,;当时,.又也满足上式,所以.(Ⅱ).设数列的前项和为,数列的前项和为,则,,所以,,所以.又.所以.(说明:也可写成同样给分)【考点】1、通项公式及前项和公式;2、错位相减法及裂项相消法.5.已知点是圆上的任意一点,点为圆的圆心,点与点关于原点对称,线段的垂直平分线与线段交于点.(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;(Ⅱ)设点,若直线轴,且与曲线交于另一点,直线与直线交于点.(1)证明:点恒在曲线上;(2)求面积的最大值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)(1)证明见解析;(2).【解析】(Ⅰ)根据题目条件并结合椭圆的定义,即可求得动点的轨迹的方程;(Ⅱ)(1)根据(Ⅰ)的结论设出的坐标,并表示出的坐标,进而表示出直线与直线的交于点的坐标,即可证明点恒在曲线上;(2)根据(Ⅰ)及(Ⅱ)(1)的结论,再结合构造函数以及函数的单调性,即可求得面积的最大值.试题解析:(Ⅰ)由题设得圆的圆心为,半径为,,又,所以,由椭圆的定义知,动点的轨迹是以为焦点,以为长轴长的椭圆.设此椭圆方程为,且焦距为,则即所以动点的轨迹的方程为.(Ⅱ)(1)设,则,且,所以直线,即①.直线,即.②联立①②,解得,所以点的坐标是.则所以点恒在椭圆上.(2)设直线,,则由消去,并整理得,.因为恒成立,所以.所以.令,设,因为,所以函数在上单调递增,故.所以,即当时,的面积取得最大值,且最大值为.【考点】1、椭圆;2、导数在函数(三角形的面积)研究中的应用.【方法点晴】本题是一个关于椭圆的概念以及直线与其位置关系方面的综合性问题,属于难题.解决本题的基本思路及切入点是:(Ⅰ)根据题目条件并结合椭圆的定义,即可求得动点的轨迹的方程;(Ⅱ)(1)根据(Ⅰ)的结论设出的坐标,并表示出的坐标,进而表示出直线与直线的交于点的坐标,即可证明点恒在曲线上;(2)根据(Ⅰ)及(Ⅱ)(1)的结论,再结合构造函数以及函数的单调性,即可求得面积的最大值.6.已知函数在处取得极值.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若对任意的,都有成立(其中是函数的导函数),求实数的最小值;(Ⅲ)证明:.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)证明见解析.【解析】(Ⅰ)根据题目条件以及导数的几何意义,即可求得的值;(Ⅱ)先根据(Ⅰ)的结论确定函数的解析式,再结合构造函数并对其求导以及分类讨论研究函数的单调性,进而可求得在上恒成立时实数的最小值;(Ⅲ)利用(Ⅱ)的结论并结合裂项相消法以及不等式的放缩法即可证得所需结论.试题解析:(Ⅰ)由题设可求得,,因为在处取得极值,所以即解得.经检验知,满足题设条件.(Ⅱ)由(Ⅰ)得,,所以,所以在上恒成立,即在恒成立.设,则,.设,1)当,即时,,所以,在单调递增,所以,即当时,满足题设条件.2)当,即时,设是方程的两个实根,且,由,可知,由题设可知,当且仅当,即,即,即时,对任意有,即在上恒成立,所以在上为增函数,所以.所以时,也满足题设条件.综上可知,满足题设的的取值范围为,所以实数的最小值为.(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,,即在区间上恒成立.令,得.所以当时,,当时,上式显然成立.所以原不等式得证.【考点】1、导数在函数研究中的应用;2、极端不等式的恒成立为题;3、裂项相消法及不等式的放缩.【方法点晴】本题是一个关于导数在函数研究中的应用方面的综合性问题,属于难题.解决本题的基本思路及切入点是:(Ⅰ)根据题目条件以及导数的几何意义,即可求得的值;(Ⅱ)先根据(Ⅰ)的结论确定函数的解析式,再结合构造函数并对其求导以及分类讨论研究函数的单调性,进而可求得在上恒成立时实数的最小值;(Ⅲ)利用(Ⅱ)的结论并结合裂项相消法以及不等式的放缩法即可证得所需结论.。
2022-2023学年山东省临沂市高考模拟考试(一模)数学试题1. 已知集合,,则下列集合为空集的是( )A. B. C. D.2. 在复平面内,复数,对应的点分别是,,则的虚部是( )A. iB.C. 1D.3. 某工厂随机抽取20名工人,对他们某天生产的产品件数进行统计,数据如下表,则该组数据的第75百分位数是( )件数7891011人数37541A. B. 9 C. D. 104. 已知向量,满足,且,则在上的投影向量为( )A. B. C. D.5. “”是“”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6. 古希腊亚历山大时期的数学家帕普斯在《数学汇编》第3卷中记载着一个确定重心的定理:“如果同一平面内的一个闭合图形的内部与一条直线不相交,那么该闭合图形围绕这条直线旋转一周所得到的旋转体的体积等于闭合图形面积乘以该闭合图形的重心旋转所得周长的积”,即表示平面图形绕旋转轴旋转的体积,s表示平面图形的面积,l表示重心绕旋转轴旋转一周的周长如图,直角梯形ABCD,已知,,,,则其重心G到AB的距离为( )A. B. C. D. 17. 已知,,,则( )A. B. C. D.8.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与C的左、右两支分别交于点M,N,且,则C的离心率为( )A. B. C. D.9. 已知为定义在R上的偶函数,则函数的解析式可以为( )A. B.C. D.10. 已知圆,点,点P在圆C上,O为坐标原点,则( )A. 线段AP长的最大值为6B. 当直线AP与圆C相切时,C. 以线段AP为直径的圆不可能过原点OD. 的最大值为2011. 抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线,O为坐标原点,一束平行于x轴的光线从点射入,经过C上的点反射后,再经过C上另一点反射后,沿直线射出,经过点Q,则( )A.B. 延长AO交直线于点D,则D,B,Q三点共线C.D. 若PB平分,则12. 已知正方体的棱长为4,点E,F,G,M分别是BC,,,的中点,则( )A. 直线,EF是异面直线B. 平面截正方体所得截面的面积为C. 三棱锥的体积为D. 三棱锥的外接球的表面积为13. 某杂交水稻种植研究所调查某地水稻的株高时,发现株高单位:服从正态分布,若测量10000株水稻,株高在的约有__________若,,14. 的展开式中常数项为__________.15. 将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,如图所示,图中阴影部分的面积为,则__________.16. 已知是函数的一个零点,且,则的最小值为__________.17. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知求若,求面积的取值范围.18. 为庆祝神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆,某学校开展了航天知识竞赛活动,已知所有学生的成绩均位于区间,从中随机抽取1000名学生的竞赛成绩作为样本,绘制如图所示的频率分布直方图.若此次活动中获奖的学生占参赛总人数,试估计获奖分数线;采用比例分配分层随机抽样的方法,从成绩不低于80的学生中随机抽取7人,再从这7人中随机抽取2人,记成绩在的人数为,求的分布列和数学期望.19. 已知数列为等比数列,,是与的等差中项,为的前n项和.求的通项公式及集合A为正整数集的某一子集,对于正整数k,若存在正整数m,使得,则,否则记数列满足求的前20项和20. 如图,三棱锥,,,,平面平面ABC,点M为PC的中点.若,求直线BM与平面ABC所成角的正弦值;若,求BC的长.21. 已知动点与点的距离和它到直线的距离之比是,点M的轨迹为曲线求C的方程;若点A,B,D,E在C上,且,AD与BE交于点P,点P在椭圆上,证明:的面积为定值.22. 已知函数,若恒成立,求实数a的最小值;证明:有且只有两条直线与函数,的图象都相切.答案和解析1.【答案】B【解析】【分析】本题考查集合的交集、补集运算,指数不等式、对数不等式的解法,属于基础题.解指数不等式、对数不等式得集合A,B,由交集、补集的定义逐个计算得答案.【解答】解:集合,,所以,,,,,,故选2.【答案】D【解析】【分析】本题考查了复数的相关概念与运算,复数的几何意义,属于基础题.由复数的几何意义可知,,计算出后由虚部的概念即可得解.【解答】解:由题意,,则,所以的虚部为3.【答案】C【解析】【分析】本题考查百分位数,属于基础题.由得,第75百分位数是第15位和第16位工人生产的产品件数的平均数,由此即可求出结果.【解答】解:抽取的人数为人,,所以该组数据的产品件数的第75百分位数是第15位和第16位工人生产的产品件数的平均数,即4.【答案】C【解析】【分析】本题考查平面向量数量积的运算、投影向量的求法,属于基础题.结合数量积的定义式、投影向量的求法求解.【解答】解:向量在向量上的投影向量为:5.【答案】A【解析】【分析】本题考查了充分条件与必要条件的判断,属于基础题.由,再利用充分条件与必要条件的定义进行判断即可.【解答】解:因为,因为,所以“”是“”的充分不必要条件.6.【答案】C【解析】【分析】本题考查几何体的体积,属于中档题.求出直角梯形绕AB旋转一周所得几何体体积,记重心G到AB的距离为,则,即可得出答案.【解答】解:设则,直角梯形绕AB旋转一周所得旋转体的体积为,,设重心G到AB的距离为,则,得故选:7.【答案】B【解析】【分析】本题考查了判断函数零点、方程的根所在区间,利用作差法/作商法比较代数式的大小和利用对数函数的图象与性质比较大小,属于较难题.令,利用判断函数零点、方程的根所在区间得,再利用作差法比较代数式的大小得和,再利用对数函数的图象与性质比较大小得结论.【解答】解:令,则函数是增函数.因为,,所以存在唯一,使得,因此满足的因为,所以,因此因为,所以,因此,即,而函数是减函数,因此因为,所以,因此,而,所以,即,而函数是减函数,因此综上所述,8.【答案】D【解析】【分析】本题着重考查了双曲线的定义与简单几何性质,余弦定理的应用等知识,属于中档题.设,,根据双曲线的定义算出,由余弦定理,,即可得.【解答】解:如图:,设,则,,根据双曲线的定义,得,即,解得,即,,,,所以,即,解得,所以9.【答案】BD【解析】【分析】本题考查函数奇偶性的判断,属于中档题.由为定义在R上的偶函数,得为奇函数,根据函数奇偶性的定义判断选项即可求解.【解答】解:由于为定义在R上的偶函数,所以,即,所以,所以是R上的奇函数.选项A:定义域为,不是R,故A错误;选项B:定义域为R,由,则是奇函数,故B正确;选项C:定义域为R,由,则不是奇函数,故C 错误;选项D:定义域为R,由,则是奇函数,故D正确.故选:10.【答案】ABD【解析】【分析】本题考查了由标准方程确定圆心和半径,点到圆上点的最值问题,圆的切点坐标、切线长,向量的加法运算和向量的数量积的概念及其运算,属于中档题.利用圆C的标准方程确定其圆心和半径,再利用点到圆上点的最值问题对A进行判断;再利用圆的切线长对B进行判断;再利用平面几何知识对C进行判断;再利用向量的加法运算和向量的数量积对D进行判断,从而得结论.【解答】解:对于由得,因此圆C的圆心为,半径为因为,所以点A在圆C外,而,因此线段AP长的最大值为,故A正确;对于由选项A知:,因此当直线AP与圆C相切时,,故B正确;对于因为圆C与x轴交于点,,所以当P与E或F重合时,和都是以AP为斜边的直角三角形,因此以线段AP为直径的圆过原点O,故C错误;对于因为在中,,,,而,所以,因此当与同向共线时,取得最大值,最大值为,故D正确.故选11.【答案】AB【解析】【分析】本题考查直线与抛物线的位置关系及应用,属于较难题.求出,进而求出直线AB的方程,与抛物线方程联立,得到即可判断求出,利用两点间距离公式求出即可判断求出直线AO的方程,得到,由光学性质可知BQ平行于x轴,可知根据B,D,Q三点都在上,即可判断B;PB平分推出,由,计算m的值,即可判断【解答】解:中,令,即,解得:,故,则直线AB必经过焦点,故直线AB的方程为,即,联立与,得:,故,故A正确;又,即,所以,所以,故B点坐标,则,故C错误;直线AO的方程为,令,则,故,又由光学性质可知BQ平行于x轴,所以Q点纵坐标等于B点坐标为,显然,,Q三点都在上,故B正确;由光学性质可知AP平行于x轴,BQ平行于x轴,则,有,PB平分,有,所以,即,得,故D错误.故选:12.【答案】ACD【解析】【分析】本题考查异面直线的概念,考查棱锥的体积、外接球的表面积,考查空间几何体的截面问题,属于难题.【解答】解:对于A,取CD中点,连接,根据正方体的结构特征,可知,又平面ABCD,平面,所以EF与相交或异面,又点,则直线EF与直线是异面直线,又,所以直线EF与直线是异面直线,故A正确;对于B,取AB中点K,连接MK、DK,根据正方体的结构特征,可知,M ,K分别是,AB的中点,所以,所以,所以,MK共面,所以平面截正方体所得截面为四边形,正方体棱长为4,所以,,,,所以中,,则,,所以中,,则,,所以,故B错误;对于C,连接,,交于点H,取BH中点N,连接MN,根据正方体的结构特征,可知点A,B,,共面,且,,又,,平面,所以平面,又M,N分别为,BH的中点,所以,所以平面,所以MN是三棱锥的高,,中,,,,所以,,故C正确;对于D,取中点,取CD中点,连接,取中点O,连接OA,OB,OM,,根据正方体的结构特征,可知平面,易知中,,又点是中点,所以点是外接圆圆心,又平面,所以上的任一点到点A,B,的距离都相等,所以,又点O是中点,所以过点O且平行于平面ABCD的平面交MB于MB的中点,所以该平面上任一点到点M和点B的距离相等,点O在该平面上,所以,所以,即点O是三棱锥的外接球的球心,易求,则,,则中有,,即三棱锥的外接球半径为,所以三棱锥的外接球的表面积为,故D正确.故选13.【答案】1359【解析】【分析】本题为正态分布的常规考法,计算简单,属于基础题.首先得到正态分布中,,观察即为,所以【解答】解:由知;,,株水稻,株高在的约有1359株.14.【答案】【解析】【分析】本题考查利用二项展开式的通项求展开式中特定项,属于基础题.求出展开式中的常数项与含的系数,再求展开式中的常数项.【解答】解:展开式的通项为:,令,解得,,令,解得,,展开式中常数项为:故答案为15.【答案】【解析】【分析】本题考查三角函数的图象与性质的应用,属于中档题.根据三角函数图象的对称性,得到,求得,进而求得,得到,结合,即可求得的值.【解答】解:如图所示,根据三角函数图象的对称性,可得阴影部分的面积等于矩形ABCD和EFGH的面积之和,即,因为函数的图像向左平移个单位长度得到函数的图象,所以,又因为图中阴影部分的面积为,所以,解得,又由图象可得,可得,所以,所以,所以,因为,可得,即,因为,所以故答案为16.【答案】【解析】【分析】本题主要考查了点到直线的距离,利用导数研究函数的最值,函数零点与方程根的关系,属于较难题,由题可得点是直线上一点,求得原点O到直线l的距离d,则,令,,利用导数求其最值即可.【解答】解:由已知可得,,不妨设直线l:则点是直线l上一点,原点O到直线l的距离为,则,设,,,可知函数在上单调递增,可得,所以的最小值为17.【答案】解:由正弦定理得:,所以,即,因为,所以,又,所以;由余弦定理得:,即,所以,即,又,【解析】本题考查了正弦定理,两角和与差的三角函数公式,三角形面积公式,考查了运算求解能力,属于基础题.由题意,由正弦定理得:,进而求出C;由余弦定理得:,即,利用三角形面积公式,结合不等式,求出,即可得解.18.【答案】解:根据直方图可知,成绩在的频率为,大于,成绩的频率为,因此获奖的分数线应该介于之间.设分数线为,使得成绩在的概率为,即,可得,所以获奖分数线划定为应从和两组内分别抽取5人和2人,则的可能取值为0,1,2,,,,的分布列为012P数学期望【解析】本题考查频率分布直方图及利用超几何分布求分布列、均值,属于中档题.根据频率分布直方图计算即可;应从和两组内分别抽取5人和2人,则的可能取值为0,1,2,求出相关概率即可得分布列、数学期望.19.【答案】解:设的公比为q,,是与的等差中项,,,,,由题意知,,又,,,即,故,又,【解析】本题考查等差中项,等比数列的通项公式,等比数列的前n项和公式,分组并项法求和,考查学生的逻辑推理和数学运算能力,属于中档题.利用等差中项,等比数列的通项公式列方程解出q,代入公式即可;根据上问得出,又,,可得,即,再根据题意求得的前20项和.20.【答案】解:取AB得中点D,连接PD,由于,因此,又平面平面ABC,又平面平面,平面PAB,平面以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,,,,则,,当时,,,取平面ABC的一个法向量为,,设直线BM与平面ABC所成的角为,,直线BM与平面ABC所成角的正弦值为由题意知,又,,,即,,又,可得,在中,,,【解析】本题考查了利用空间向量求线面所成角,属于中档题.以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量求解即可;由题意知,,由可得,求出,进而求得答案.21.【答案】解:由题意知,化简整理得曲线C的轨迹方程为证明:设,,,由题意知由,可知D,E分别为AP,BP的中点,所以,,由得,,,同理,所以A,B都在直线上.由得,,又因为直线AB过坐标原点,所以又点P到直线AB的距离,所以,又,,故故的面积为定值.【解析】本题考查圆锥曲线的知识,主要考查学生的逻辑推理和数学运算能力,属于较难题.根据与点的距离和它到直线的距离之比是,列出等式化简即可.根据题意得出D,E坐标,将A、B、D、E的坐标带入椭圆方程,联立方程组化简得到A,B 都在直线上,再将此直线与椭圆联立方程组,得出AB距离,用点到直线距离求出高,进而化简的面积得到为定值.22.【答案】解:显然,,恒成立,即恒成立只要恒成立,即恒成立,即恒成立,当时,上式显然成立,故上式恒成立,只需满足时恒成立即可,设,则上式化为而,可得在单调递减,在单调递增,因此式恒成立,只需恒成立,即对恒成立,于是恒成立,即,设,,则,可得在单调递增,在单调递减,则,于是,实数a的最小值为;证明:设直线l分别切,的图象于点,,由可得,得l的方程为,即,由可得,得l的方程为,即,比较l的方程,得,消去,得,令,则,当时,当时,,在上单调递减,在上单调递增,,,在上有一个零点,由,得,在上有一个零点,在上有且只有两个零点,故有且只有两条直线与函数,的图象都相切.【解析】本题考查导数中的恒成立、零点问题以及利用导数研究函数的单调性,属于较难题.问题转化为时恒成立即可,设,则上式化为,利用导数求出的单调性,因此式恒成立,只需恒成立,设,,求出的最值即可;首先设直线l与函数,的切点分别为,,并分别求出切线方程,再对比系数后可得,的方程组,消元后,构造函数,,利用导数判断函数的单调性,再结合零点存在性定理,即可判断函数的零点个数,即可证明.。
试卷类型:A潍坊市高考模拟考试数学(答案在最后)2023.2本试卷共4页,满分150分.考试时间120分钟.注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.一、单项选择题:本大题共8个小题,每小题5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.在复平面内,复数2i 2i+-对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二索限C.第三象限D.第四象限2.“()2,2b ∈-”是“2,10x R x bx ∀∈-+成立”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3.某学校共1000人参加数学测验,考试成绩ξ近似服从正态分布()2100,N σ,若()801000.45P ξ=,则估计成结在120分以上的学生人数为( )A.25B.50C.75D.1004.存在函数()f x 满足:对任意x R ∈都有( ) A.()3f x x = B.()2sin f x x = C.()22f x x x += D.()21x x ⎰=+5.已知角α在第四象限内,31sin 222πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin α=( )A.12-B.12C.4D.2- 6.如图,圆锥的底面半径为1,侧面展开图是一个圆心角为60的扇形.把该圆锥截成圆台,已知圆台的下底面与该圆锥的底面重合,圆台的上底面半径为13,则圆台的侧面积为( )A.83πB.2C.163πD.8π 7,过去的一年,我国载人航天事业突飞猛进,其中航天员选拔是载人航天事业发展中的重要一环.已知航天员选拔时要接受特殊环境的耐受性测试,主要包括前庭功能.超重耐力、失重飞行、飞行跳伞、着陆冲击五项.若这五项测试每天进行一项,连续5天完成.且前庭功能和失重飞行须安排在相邻两天测试,超重耐力和失重飞行不能安排在相邻两天测试,则选拔测试的安排方案有( )A.24种B.36种C.48种D.60种8.单位圆22:1O x y +=上有两定点()()1,0,0,1A B 及两动点,C D ,且12OC OD ⋅=.则CA CB DA DB ⋅+⋅的最大值是( )A.2+B.2+ 2 D.2二、多项选择题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.若非空集合,,M N P 满足:,M N N M P P ⋂=⋃=,则( )A.P M ⊆B.M P M ⋂=C.N P P ⋃=D.p M N ⋂=∅10.将函数sin2y x x =+的图象向左平移12π个单位,得到()y f x =的图象,则( )A.()f x 是奇函数B.()f x 的周期为πC.()f x 的图象关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称 D.()f x 的单调递增区间为(),2k k k Z πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦11.双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线.平分该点与两焦点连线的夹角.已知12,F F 分别为双曲线22:13x C y -=的左,右焦点,过C 右支上一点()(000,A x y x >作直线l 交x 轴于点03,0M x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,交y 轴于点N .则( )A.C的渐近线方程为3y x =± B.点N 的坐标为010,y ⎛⎫ ⎪⎝⎭C.过点1F 作1F H AM ⊥,垂足为H,则OH =D.四边形12AF NF 面积的最小值为412.已知1m n <<,过点()2,log m m 和()2,log n n 的直线为1l .过点()8,log m m 和()8,log n n 的直线为21,l l 与2l 在y 轴上的截距相等,设函数()nx mx f x m n -=+.则( )A.()f x 在R 上单周递增B.若2m =,则()132f =C.若()26f =,则()434f =D.,m n 圴不为(e e 为自然对数的底数)三、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.13.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5796a a a ++=,则13S =__________. 14.已知抛物线C 经过第二象限,且其焦点到准线的距离大于4,请写出一个满足条件的C 的标准方程__________.15.在半径为1的球中作一个圆柱,当圆柱的体积最大时,圆柱的母线长为__________. 16.乒乓球被称为我国的“国球”.甲、乙两名运动员进行乒乓球比赛,其中每局中甲获胜的概率为34,乙获胜的概率为14,每局比赛都是相互独立的. ①若比赛为五局三胜制,则需比赛五局才结束的概率为__________.②若两人约定其中一人比另一人多赢两局时比赛结束,则需要进行的比赛局数的数学期望为__________.附:当01q <<时,lim 0,lim 0n n n n q n q →+∞→+∞=⋅=. 四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知数列{}n a 为等比数列,其前n 项和为n S ,且满足()2nn S m m R =+∈. (1)求m 的值及数列{}n a 的通项公式;(2)设2log 5n n b a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.(12分)在①tan tan 1A C A C =+;②()2cos cos c B A =;③()sin sin sin a A c C b B +=这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答. 问题:在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且__________.(1)求角B 的大小;(2)已知1c b =+,且角A 有两解,求b 的范围.19.(12分)在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,PC PD ⊥,二面角A CD P --为直二面角.(1)求证:PB PD ⊥;(2)当PC PD =吋,求直线PC 与平面PAB 所成角的正弦值.20.(12分)某学校研究性学习小组在学习生物遗传学的过程中,为验证高尔顿提出的关于儿子成年后身高y (单位:cm )与父亲身高x (单位:cm )之间的关系及存在的遗传规律,随机抽取了5对父子的身高数据,如下表:父亲高和儿子比父亲矮的条件,由此可得到怎样的遗传规律?(2)记ˆˆˆˆ(1,2,,)i i i i i e y y y bx a i n =-=--=,其中i y 为观测值,ˆi y为预测值,ˆi e 为对应(),i i x y 的残差.求(1)中儿子身高的残差的和、并探究这个结果是否对任意具有线性相关关系的两个变量都成立?若成立加以证明;若不成立说明理由.参考数据及公式:555521111880,155450,885,156045i i i i i i i i i x x y x y ========∑∑∑∑ ()()()121ˆˆˆ,n i ii n ii x x y y b ay bx x x ==--==--∑∑ 21.(12分)已知函数()()12ln ,x f x e x g x x x -==-.(1)讨论()f x 的单调性;(2)证明:当()0,2x ∈吋,()()f x g x .22.(12分)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的焦距为():1(0)l y k x k =+>与E 交于不同的两点,M N .(1)求E 的方程;(2)设点()1,0P ,直线,PM PN 与E 分别交于点,C D .①判段直线CD 是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点.请说明理由: ②记直线,CD MN 的倾斜角分别为,αβ,当αβ-取得最大值时,求直线CD 的方程.高三数学参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题5分,共40分)1-4AABD 5-8DCBA二、多项选择题(每小题5分,选对但不全的得2分,共20分)9.BC 10.BCD 11.ACD 12.BCD三、填空题(每小题5分,共20分)13.26 14.216x y =(答案不唯一)15.316.27161285 四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.解:(1)因为2n n S m =+,所以2n 时,112n n S m --=+,所以()122n n a n -=.又由数列{}n a 为等比数列,所以12n n a -=.又因为11111221a S m -==+==,所以1m =-,综上11,2n n m a -=-=.(2)由(1)知6n b n =-,当16n 时,2561122n n n n T n -+--=-⨯=, 当6n >时,()61662n n T T n +-=+⨯- ()()56152n n --=+ 211602n n -+= 所以2211,1621160,62n n n n T n n n ⎧-⎪⎪=⎨-+⎪>⎪⎩ 18.解:(1)若选①:整理得)1tan tan tan tan A C A C -=+,因为A B C π++=,所以()tan tan tan tan 1tan tan A C B A C A C +=-+=-=-,因为()0,B π∈,所以6B π=;若选②:因为()2cos cos c B A =,由正弦定理得()2sin cos cos C A B B A =,所以()2sin cos ,sin 0C B A B C C =+=>,所以cos B =, 因为()0,B π∈,所以6B π=;若选③:由正弦定理整理得222a c b +-=,所以2222a c b ac +-=即cos B =,因为()0,B π∈,所以6B π=; (2)将1c b =+代入正弦定理sin sin b c B C =, 得1sin sin b b B C+=, 所以1sin 2b C b+=, 因为6B π=,角A 的解有两个,所以角C 的解也有两个,所以1sin 12C <<, 即11122b b+<<,又0b >,所以12b b b <+<,解得1b >. 19.解:(1)证明:由题意知平面PCD ⊥平面ABCD 且BC CD ⊥则BC ⊥平面PCD ,因为PD ⊂平面PCD ,所以BC PD ⊥,又因为,PO PC BC PC C ⊥⋂=,所以PD ⊥平面PBC ,所以PD PB ⊥.(2)以点D 为坐标原点,,DA DC 所在直线分别为,x y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -,则()()()()0,0,0,2,0,0,2,2,0,0,2,0D A B C ,因为224PC PD +=,所以PC PD ==()0,1,1P ,所以()()()2,1,1,0,2,0,0,1,1AP AB PC =-==-,设平面PAB 的法向量(),,m x y z =,则0,0,m AP m AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即20,20,x y z y -++=⎧⎨=⎩令1x =,所以()1,0,2m =,设直线PC 与平面PAB 所成的角为θ,sin cos ,55m PCm PCm PC θ⋅-====⨯ 所以直线PC 与平面PAB 所成的角的正弦值为5. 20.解:(1)由题意得176,177x y ==,515222151560455176177156045155760285ˆ0.515545051761554501548805705i ii i i x y xy b xx ==--⨯⨯-=====-⨯--∑∑,ˆˆ1770.517689ay bx =-=-⨯=, 所以回归直线方程为0.589y x =+,令0.5890x x +->得178x <,即178x <时,儿子比父亲高;令0.5890x x --<得178x >,即178x >时,儿子比父亲矮,可得当父亲身高较高时,儿子平均身高要矮于父亲,即儿子身高有一个回归,回归到全种群平均高度的趋势.(意思对即可)(2)12345169,174,176.5,181.5,184y y y y y =====,所以51ˆ885i i y==∑,又51885i i y==∑,所以51ˆ0i i e ==∑, 结论:对任意具有线性相关关系的变量1ˆ0n i i e ==∑,证明:()()111ˆˆˆn n n i i i i i i i i e y y y bx a ====-=--∑∑∑ 11ˆˆˆˆ()0n n i i i i y b x na ny nbxn y bx ===--=---=∑∑. 21.解:(1)函数()f x 的定义域为()0,∞+,因为()111e 1e ln e ln x x x f x x x x x ---⎛⎫=+=+ ⎝'⎪⎭, 记()1ln h x x x =+,则()22111x h x x x x='-=-, 所以当01x <<时,()0h x '<,函数()h x 单调递减,当1x >时,()0h x '>,函数()h x 单调递增,所以()()11h x h =,所以()11e ln 0x f x x x -⎛⎫=+> ⎪⎝⎭',所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增; (2)证明:原不等式为()12eln 1x x x x x x --=-, 即1ln 1e x x x x--, 即证ln 1ln 1e e x x xx --在()0,2x ∈上恒成立, 设()e x x l x =,则()()2e e 1e e x x x x x x l x --==', 所以,当1x <时,()l x 单调递增;当1x >时,()l x 单调递减, 令()()1ln 1,1t x x x t x x'=-+=-, 易知()t x 在()0,1上单调递增,在()1,∞+上单调递减,当1x =时,max ()0t x =,所以ln 1x x -,且在()0,2x ∈上有ln 1,11,x x <⎧⎨-<⎩所以可得到()()ln 1l x l x -,即ln 1ln 1e e x x xx --, 所以在()0,2x ∈时,有()()f x gx 成立.22.解:(1)由题意得2c c a⎧=⎪⎨=⎪⎩,解得2c a ==,所以1b =,所以E 的方程为2214x y +=. (2)①由题意得()221,41,x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩整理得()2222148440k x k x k +++-=,设()()1122,,,M x y N x y ,22121222844,1414k k x x x x k k--+==++, 直线MC 的方程为1111x x y y -=+, 代入2214x y +=整理得,()()2112211121430x x y y y y ⎡⎤--++-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 设()33,C x y ,则()22113122111335214y y y y x x y --==--+,所以131325y y x =-, 1315825x x x -=-,即1111583,2525x y C x x ⎛⎫- ⎪--⎝⎭, 同理2222583,2525x y D x x ⎛⎫- ⎪--⎝⎭.()()2112212112213321252575858932525CD y y k x x x x k k x x x x x x ----===------, 所以直线CD 的方程为1111358725325y x k y x x x ⎛⎫--=- ⎪--⎝⎭,即71337k y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 所以直线CD 过定点13,07⎛⎫⎪⎝⎭. ②因为73CD k k =,所以tan α与tan β正负相同,且αβ>,所以02παβ<-<, 当αβ-取得最大值时,()tan αβ-取得最大值.由0k >时,()2244443tan 373721221713kk k k k k αβ-====+++;所以当且仅当k =()tan αβ-取得最大值,αβ-取得最大值, 此时直线CD 的方程为137y x ⎫=-⎪⎝⎭.。
山东省 2020 年高考数学模拟考试试题及答案
参考答案
一、
1. 一看就是两个交点,所以需要算? C
2. 分母数化,忘了“共”, D
3.的向量坐运算, A
4.球盒模型(考点关班里有), 37 分配, B
5.在一个方体中画即可(出人就是从方体出凑的,其就是一个臑 bie nao) C
6.画个,一目了然, A
7.关是把“所有”翻成“任取”,C
8. 用 6、 4、 2 特即可(更高的,可以用极限特8-、 4、 2,招班里有), B
二、多
9. 个,主要考文,AD
10. 注意相同近的双曲法,x2 y2
,D 可用哥口(直平方⋯⋯)a2 b2
AC
11.B 构造二面平行, C注意把面全 AEFD1(也可通排除法出), D CG 中点明不在面上, BC
12.利用函数平移的思想找称中心,ABC
三、填空
13. 确定不是小学?36
14. 竟然考和差化,哥告你不住公式怎么,不直接展开也可以,4 5
15. 利用焦半径公式,或者更快的用特殊位置,或者更更快用极限特殊位置(招班有),
2, 1
16.根据称之美原(招班有), 8
(老,填空所有都可以不笔直接口算出来的呀~~~)
四、解答
b n n 1
17. 故弄玄虚,都是等差等比的基本运算,选①,先算等比的通项 3 ,再算等差
的通项 a n 3n 16 ,k 4,同理②不存在,③牛逼 k 4
18.(1)根据三角形面积很容易得出两边之比,再用正弦定理即可,60°
(2)设 AC=4x(想想为什么不直接设为x?),将三角形 CFB三边表示出来,再用余弦定理,
517
51
19.(1)取 SB中点 M,易知 AM//EF,且 MAB=45°,可得 AS=AB,易证 AM⊥面 SBC,进一步
得证
3
(2)可设 AB=AS=a,AD=2a ,建系求解即可,
3
20.(1)正相关
(2)公式都给了,怕啥,但是需要把公式自己化简一下,y 121.86 7.89x ?
(3)两侧分布均匀,且最大差距控制在1%左右,拟合效果较好
x 2
y2 2 1 1, x 3
21. (1)没啥可说的,y2
4 4
(2)单一关参模型,条件转化为 AB=CD=1(绝招班里有讲),剩下就是计算了,无解,所以不存在
22.(1)送分的(求导可用头哥口诀), 7
(2)考求导,没啥意思,注意定义域,单增0,
(3)有点意思,详细点写
由递推公式易知a n 1
a n 7 1 7 a n 7
由 a n 1 7 知
7
1 a n 1
a n
若
a n
7 ,则 a n 1 7 ;若 a n 7 ,则 a n 1 7
又 a 1
7 ,所以 n 为奇数时 a
n
7 , n 为偶数时 a7
1
n
1) n 为奇数时, a n
7 , a n 1 7 ,由( 2)的单增可知
7 7 2
a n a n 2 1 a n f 2 a n
7
7 7
7 1
可知 1
a n 2 1 7
ln 7
ln
a n 2
1
ln
a
n
2 ln
a
n 1
7
a n
a n
7 7 7
2) n 为偶数时, a n
7 , a n 1 7 ,由( 2)的单增可知
7 7 2
a n a n 2 1 a n f 2 a n
7
7 7
7 1
a n 7
1 ln
a n ln
7
0 a n a
n 1
可知
7 2
7
2 ln
2 ln
a n 1
a
n 1
7
7
ln
a
n 1
1
由 1) 2)可得
7
ln a n
2
7
a n a 1
ln a 2 ln a 3
ln a n
n 1
n 1
所以 ln
7
7
L 7 1 1 7
ln
a 1
a 2
a
n 1
ln 7
2
7 ln ln ln
2
7 7 7
所以 2n 2 2ln a n ln7 1
证毕
注 : 奉 劝 大 家 千 万 不 要 求 通 项 公 式 , 当 然 利 用 不 动 点 也 能 求 出 来
n 1
7
1 7 7
7
7
a n
1 7 ,只是接下来你就要崩溃了吧 ~~~
1 n 1
1
7 7
7 1
1
7。