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2021年北京市海淀區(qū)高考數(shù)學(xué)考前熱身練習(xí)試卷(三模)【含答案】

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1、2021年北京市海淀區(qū)高考數(shù)學(xué)考前熱身練習(xí)試卷(三模)參考答案與試題解析一、選擇題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題列出的四個選項中,選出符合題目要求的一項。1(4分)設(shè)集合P3,log2a,Qa,b,若PQ0,則PQ()A3,0B3,0,1C3,0,2D3,0,1,2【分析】根據(jù)集合P3,log2a,Qa,b,若PQ0,則log2a0,b0,從而求得PQ【解答】解:PQ0,log2a0a1從而b0,PQ3,0,1,故選:B【點評】此題是個基礎(chǔ)題考查集合的交集和并集及其運算,注意集合元素的互異性,以及對數(shù)恒等式和真數(shù)是正數(shù)等基礎(chǔ)知識的應(yīng)用2(4分)若|1,(+2),則向量與的夾角為()

2、A30B60C120D150【分析】利用向量的垂直,推出關(guān)系式,通過數(shù)量積轉(zhuǎn)化求解向量的夾角即可【解答】解:|1,(+2),可得0,即:1+2cos0,所以120故選:C【點評】本題考查向量的夾角的求法,向量的數(shù)量積的應(yīng)用,是基本知識的考查3(4分)已知a+bi(a,bR)是的共軛復(fù)數(shù),則a+b()A1BCD1【分析】先利用復(fù)數(shù)的除法運算法則求出的值,再利用共軛復(fù)數(shù)的定義求出a+bi,從而確定a,b的值,求出a+b【解答】解:i,a+bi(i)i,a0,b1,a+b1,故選:D【點評】本題主要考查了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算,考查了共軛復(fù)數(shù)的概念,是基礎(chǔ)題4(4分)直線x+ay+20與直線ax+y

3、+2a20平行,則實數(shù)a的值為()A1或1B0或1C1D1【分析】利用兩條直線平行的充要條件列出方程組,求解即可【解答】解:因為直線x+ay+20與直線ax+y+2a20平行,所以,解得a1故選:C【點評】本題考查了兩條直線位置關(guān)系的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是掌握兩條直線平行的充要條件的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題5(4分)甲乙兩名學(xué)生,六次數(shù)學(xué)測驗成績(百分制)如圖所示:甲同學(xué)成績的中位數(shù)大于乙同學(xué)成績的中位數(shù);甲同學(xué)的平均分比乙同學(xué)高;甲同學(xué)成績的極差為18;甲同學(xué)成績方差小于乙同學(xué)成績的方差上面說法正確的是()ABCD【分析】根據(jù)莖葉圖中的數(shù)據(jù),分別計算甲、乙二人的中位數(shù)、平均數(shù)、方差,再求出甲的極差【解答

4、】解:根據(jù)莖葉圖中數(shù)據(jù),計算甲的中位數(shù)是(80+82)81,乙的中位數(shù)是(87+88)87.5,所以甲的中位數(shù)小于乙的中位數(shù),錯誤;計算甲的平均數(shù)是(72+76+80+82+86+90)81,方差是(7281)2+(7681)2+(8081)2+(8281)2+(8681)2+(9081)2,乙的平均數(shù)是(69+78+87+88+92+96)85,方差是(6985)2+(7885)2+(8785)2+(8885)2+(9285)2+(9685)2,所以甲的平均分比乙的低,錯誤,甲的方差小于乙的方差,正確;計算甲同學(xué)成績的極差為907218,所以正確;綜上知,正確的命題序號是故選:A【點評】本題

5、考查了利用莖葉圖中的數(shù)據(jù)求中位數(shù)、平均數(shù)、方差和極差的應(yīng)用問題,是基礎(chǔ)題6(4分)我國古代科學(xué)家祖沖之之子祖暅在實踐的基礎(chǔ)上提出了體積計算的原理:“冪勢既同,則積不容異”(“冪”是截面積,“勢”是幾何體的高),意思是兩個同高的幾何體,如在等高處截面的面積恒相等,則它們的體積相等已知某不規(guī)則幾何體與如圖所示的三視圖所表示的幾何體滿足“冪勢既同”,則該不規(guī)則幾何體的體積為()A8B82C122D12【分析】首先把三視圖轉(zhuǎn)換為幾何體的直觀圖,進一步利用割補法求出結(jié)合體的體積【解答】解:根據(jù)幾何體的三視圖轉(zhuǎn)換為直觀圖為:該幾何體為由長為3,寬為2,高為2的長方體,在長方體的兩頭挖去兩個半圓柱組成的不規(guī)

6、則的幾何體;故V232122122故選:C【點評】本題考查的知識要點:三視圖和幾何體的直觀圖之間的轉(zhuǎn)換,幾何體的體積公式的應(yīng)用,主要考查學(xué)生的運算能力和數(shù)學(xué)思維能力,屬于基礎(chǔ)題7(4分)已知函數(shù)f(x)的圖象沿x軸向左平移2個單位后與函數(shù)y2x的圖象關(guān)于x軸對稱,若f(x0)1,則x0()A2B2Clog23Dlog23【分析】將函數(shù)y2x的圖象逆向變換(即先關(guān)于x對稱,再向右平移2個單位)可得到f(x)的解析式,再結(jié)合指數(shù)的運算法則,求解即可【解答】解:函數(shù)y2x的圖象關(guān)于x軸對稱的函數(shù)為y2x,將其向右平移2個單位,得到f(x)2x2,f(x0)1,1,即x020,x02故選:B【點評】本

7、題考查函數(shù)圖象的變換,熟練掌握函數(shù)圖象的平移與對稱變換原則是解題的關(guān)鍵,考查學(xué)生的邏輯推理能力和運算能力,屬于基礎(chǔ)題8(4分)已知等差數(shù)列an的前n項和為Sn,且S7S8,S8S9S10,則下面結(jié)論錯誤的是()Aa90BS15S14Cd0DS8與S9均為Sn的最小值【分析】由已知可得a80,a90,a100,d0,然后結(jié)合各選項進行分析即可求解【解答】解:因為等差數(shù)列an,S7S8,S8S9S10,所以S7S8a80,S9S8a90,S10S9a100,即a80,a90,a100,d0,故A正確,C錯誤;S15S14a150,即S15S14,故B正確;由a80,a90,a100可知S8與S9均

8、為Sn的最小值,D正確故選:C【點評】本題主要考查了等差數(shù)列的性質(zhì)的應(yīng)用,還考查了考生分析問題的能力9(4分)在ABC中,“sinAcosB”是“ABC為銳角三角形”的()A充分不必要條件B必要不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件【分析】根據(jù)充分條件和必要條件的定義結(jié)算三角函數(shù)的性質(zhì)進行判斷即可【解答】解:若B為鈍角,A為銳角,則sinA0,cosB0,則滿足sinAcosB,但ABC為銳角三角形不成立,若ABC為銳角三角形,則A,B,AB都是銳角,即AB,即A+B,BA,則cosBcos(A),即cosBsinA,故“sinAcosB”是“ABC為銳角三角形”的必要不充分條件,故選:B

9、【點評】本題主要考查充分條件和必要條件的判斷,根據(jù)三角形的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵10(4分)已知函數(shù),若存在唯一的整數(shù)x,使得成立,則滿足條件的整數(shù)a的個數(shù)為()A2B3C4D無數(shù)【分析】作出f(x)的函數(shù)圖象,由不等式表示的幾何意義,結(jié)合圖象可得所求范圍【解答】解:作出f(x)的函數(shù)圖象如圖所示:表示點(x,f(x)與點(a,1)所在直線的斜率,可得曲線上只有一個點(x,f(x)(x為整數(shù))和點(a,1)所在直線的斜率大于0,而點(a,1)在到直線y1上運動,由f(0)0,f(1)3,f(2)0,可得當(dāng)1a0時,只有點(1,3)滿足;當(dāng)1a2時,只有點(0,0)滿足綜上可得a的范圍是1,01,

10、2故滿足條件的整數(shù)a有:1,0,1,2共四個故選:C【點評】本題考查了分段函數(shù)的圖象和運用,考查分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想,化簡運算能力和推理能力,屬于難題二、填空題共5小題,每小題5分,共25分.11(5分)雙曲線1的漸近線方程為y2x【分析】直接根據(jù)雙曲線的方程,令方程的右邊等于0求出漸近線的方程【解答】解:已知雙曲線x21令:x20即得到漸近線方程為:y2x故答案為:y2x【點評】本題考查的知識要點:雙曲線的漸近線方程的求法12(5分)設(shè)(2x1)5a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,則a110【分析】根據(jù)a1是x的系數(shù),求出二項展開式的通項公式,令x的次數(shù)為1,進行求

11、解即可【解答】解:a1是x的系數(shù),展開式的通項公式為kk+1C(2x)5k(1)kC25kx5k(1)k,由5k1得k4,則a12(1)410,故答案為:10【點評】本題主要考查二項式系數(shù)的求解,求出二項式的通項公式是解決本題的關(guān)鍵,是基礎(chǔ)題13(5分)已知f(x)sin(x)+cos(x+)是偶函數(shù),且0,則【分析】正弦函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,從而當(dāng)x0時,函數(shù)取得最值,代入函數(shù)后,結(jié)合正弦函數(shù)對稱軸處取得函數(shù)最值可求【解答】解f(x)sin(x)+cos(x+)是偶函數(shù),故函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,根據(jù)正弦函數(shù)的對稱性可知,當(dāng)x0時,f(x)取得最值,故sin+cos2,所以sincos2,

12、即2()2,所以sin()1,因為0,則,故答案為:【點評】本題主要考查了正弦函數(shù)對稱性的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正弦函數(shù)在對稱軸處取得最值條件的應(yīng)用14(5分)能夠說明命題p:xR,x2+2ax+a0是假命題的一個實數(shù)a是【分析】若命題p:xR,x2+2ax+a0是假命題,則命題p:xR,x2+2ax+a0是真命題,結(jié)合二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),可得答案【解答】解:若命題p:xR,x2+2ax+a0是假命題則命題p:xR,x2+2ax+a0是真命題,即4a24a0,解得:a(0,1),故答案為:(答案不唯一,(0,1)上任意數(shù)均可)【點評】本題考查的知識點是命題的否定,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),難度中檔1

13、5(5分)向量集合,對于任意,S,以及任意(0,1),都有+(1)S,則稱S為“C類集”,現(xiàn)有四個命題:若S為“C類集”,則集合也是“C類集”;若S,T都是“C類集”,則集合也是“C類集”;若A1,A2都是“C類集”,則A1A2也是“C類集”;若A1,A2都是“C類集”,且交集非空,則A1A2也是“C類集”其中正確的命題有(填所有正確命題的序號)【分析】由新定義“C類集”,結(jié)合不等式的性質(zhì)和集合的運算性質(zhì),即可判斷結(jié)論【解答】解:若S為“C類集”,則對于任意,S,以及任意(0,1),都有+(1)S,集合,可得對于任意,M,以及任意(0,1),都有+(1)M,故正確;若S是“C類集”,則對于任意

14、,S,以及任意1(0,1),都有1+(11)S,T是“C類集”,則對于任意,T,以及任意2(0,1),都有2+(12)T,可得對于任意+M,+M,以及任意(0,1),都有(+)+(1)(+)M,故正確;若A1“C類集”,可得對于任意,A1,以及任意(0,1),都有+(1)A1,A2是“C類集”,對于任意,A2,以及任意(0,1),都有+(1)A2,設(shè)MA1A2,M為A1,A2中的元素的合并而得,且不重復(fù),不符合“C類集”的定義,故錯誤;若A1“C類集”,可得對于任意,A1,以及任意(0,1),都有+(1)A1,A2是“C類集”,對于任意,A2,以及任意(0,1),都有+(1)A2,設(shè)MA1A2

15、,M為A1,A2中的元素的公共部分而得,且不為空集,符合“C類集”的定義,故正確故答案為:【點評】本題考查集合的新定義的理解和運用,考查定義法解題,以及推理能力,屬于基礎(chǔ)題三、解答題共6小題,共85分,解答應(yīng)寫出文字說明,演算步驟或證明過程。16(14分)在銳角ABC中,設(shè)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,且(1)求B的大??;(2)若AB2,BC,點D在邊AC上,_,求BD的長請在ADDC;DBCDBA;BDAC這三個條件中選擇一個,補充在上面的橫線上,并完成解答(注:如果選擇多個條件分別解答,則按第一個解答計分)【分析】(1)由正弦定理化簡已知等式,結(jié)合A,可得sinA0,可求,結(jié)合范

16、圍,可求B的值(2)若選法一:由題意可得,兩邊平方,利用平面向量數(shù)量積的運算即可求解BD的值;法二:由余弦定理可求AC的值,在ABD,BDC中,分別應(yīng)用余弦定理,結(jié)合cosADB+cosCDB0,可求4+2BD2+,即可解得BD的值若選由于SABCSABD+SCBD,利用三角形的面積公式即可求解BD的值;若選由余弦定理可求AC的值,利用三角形的面積公式可得,進而解得BD的值【解答】解:(1)在ABC中,由正弦定理,及得,sinBsinAsinA(2分)因為ABC為銳角三角形,所以A,所以sinA0所以(4分)又因為,所以B(6分)(2)若選法一:在ABC中,因為ADDC,所以(8分)所以2(1

17、0分),所以BD(12分)法二:在ABC中,由余弦定理,得AC2AB2+BC22ABBCcosB,所以,所以ADDC(8分)在ABD中,由余弦定理,得AB2BD2+DA22BDDAcosADB即,在BDC中,由余弦定理,得BC2BD2+DC22BDDCcosCDB即(10分)又ADB+CDB,所以cosADB+cosCDB0所以4+2BD2+,所以BD(12分)若選在ABC中,SABCSABD+SCBD,(8分)即BABCsinBABDsin+BDBCsin,(10分)即,解得(12分)若選在ABC中,由余弦定理,得AC2AB2+BC22ABBCcosB,所以(8分)因為SABCBABCsin

18、B,又SABCBDACBD,(10分)所以,解得(12分)【點評】本題主要考查了正弦定理,平面向量數(shù)量積的運算,余弦定理,三角形的面積公式在解三角形中的綜合應(yīng)用,考查了計算能力和轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題17(14分)如圖,在三棱柱ABCA1B1C1中,BCBB1,BC1B1CO,AO平面BB1C1C(1)求證:ABB1C;(2)若B1BC60,直線A1B1與平面BB1C1C所成角為30,求二面角A1B1C1A的余弦值【分析】(1)推導(dǎo)出B1CBC1,AOB1C,從而B1C平面AOB,由此能證明B1CAB(2)設(shè)O為原點,OB1為x軸,OC1為y軸,OA為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出二

19、面角A1B1C1A的余弦值【解答】解:(1)證明:由題知四邊形BCC1B1是菱形,B1CBC1,AO平面BB1C1C,AOB1C,AOB1CO,B1C平面AOB,AB平面AOB,B1CAB(2)A1B1AB,AB與平面BB1C1C所成角為30,AO平面BB1C1C,ABO30,設(shè)O為原點,OB1為x軸,OC1為y軸,OA為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則B1(1,0,0),C1(0,0),A(0,0,1),B(0,0),由,知A1(1,1),(0,1),(1,0),(1,0,1),設(shè)平面AB1C1的法向量為(x,y,z),則,取y1,得(),同理得平面A1B1C1的法向量(),cos,二面角A1B

20、1C1A的余弦值為【點評】本題考查線線垂直的證明,考查二面角的余弦值的求法,考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查推理論證能力、運算求解能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),是中檔題18(14分)隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,越來越多的人習(xí)慣用手機應(yīng)用程序(簡稱app)獲取新聞資訊為了解用戶對某款新聞類app的滿意度,隨機調(diào)查了300名用戶,調(diào)研結(jié)果如表:(單位:人)青年人中年人老年人滿意6070x一般5525y不滿意25510()從所有參與調(diào)研的人中隨機選取1人,估計此人“不滿意”的概率;()從參與調(diào)研的青年人和中年人中各隨機選取1人,估計恰有1人“滿意”的概率;()現(xiàn)需從參與調(diào)研的老年人中選擇6人作

21、進一步訪談,若在“滿意”、“一般”、“不滿意”的老年人中各取2人,這種抽樣是否合理?說明理由【分析】()根據(jù)古典概型的概率公式進行計算即可()根據(jù)獨立事件同時發(fā)生的概率公式進行計算即可()根據(jù)抽樣的公平性的性質(zhì)進行判斷【解答】解:()從所有參與調(diào)研的人共有300人,不滿意的人數(shù)是25+5+1040記事件D為“從所有參與調(diào)研的人中隨機選取1人此人不滿意”,則所求概率為()記事件M為“從參與調(diào)研的青年人中隨機選取1人,此人滿意”,則;記事件N為“從參與調(diào)研的中年人中隨機選取1人,此人滿意”,則;則“從參與調(diào)研的青年人和中年人各隨機選取1人,恰有1人滿意”的概率為()這種抽樣不合理理由:參與調(diào)研的6

22、0名老年人中不滿意的人數(shù)為20,滿意和一般的總?cè)藬?shù)為x+y50,說明滿意度之間存在較大差異,所以從三種態(tài)度的老年中各取2人不合理合理的抽樣方法是采用分層抽樣,根據(jù)x,y,10的具體數(shù)值來確定抽樣數(shù)值【點評】本題主要考查抽樣方法的應(yīng)用,以及概率的計算,根據(jù)古典概型的概率公式是解決本題的關(guān)鍵難度不大19(15分)已知橢圓C:的右焦點為F,離心率,長軸長為4,過點F的直線l與橢圓交于M,N兩點(非長軸端點)(1)求橢圓C的方程;(2)已知點Q(0,2),求線段MQ長度的取值范圍;(3)延長MO交橢圓C于P點,求PMN面積的最大值,并求此時直線l的方程【分析】(1)通過橢圓的長軸長,結(jié)合離心率,即得到

23、橢圓的方程;(2)設(shè)M(x1,y1),由M為橢圓上一點,可得,再利用兩點間距離公式進行求解即可;(3)設(shè)出MN所在直線方程,然后與橢圓方程聯(lián)立,利用弦長公式,點到直線距離公式求解三角形的面積,利用基本不等式求解最大值即可【解答】解:(1)長軸長為4,2a4,a2,又離心率,c,b2a2c21,橢圓C的方程為,(2)設(shè)M(x1,y1),則,y1,0)(0,1,|MQ|,|MQ|的取值范圍是;(3)設(shè)直線MN的方程為xmy+,聯(lián)立,消x得,0,原點O到直線xmy+的距離,P到直線MN的距離為,令,則,當(dāng)且僅當(dāng)時,取等號,所以直線l的方程為或【點評】本題考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,橢圓的簡單幾何性質(zhì)

24、,考查了轉(zhuǎn)化思想及計算能力,屬中檔題20(14分)已知函數(shù)f(x)(aR)(1)若曲線yf(x)在點(,f()處的切線經(jīng)過坐標(biāo)原點,求實數(shù)a;(2)當(dāng)a0時,判斷函數(shù)f(x)在x(0,)上的零點個數(shù),并說明理由【分析】(1)求得f(x)的導(dǎo)數(shù),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切線的斜率,再由兩點的斜率公式解方程可得a的值;(2)由f(x)0,可令g(x)x2a2sinx,討論當(dāng)x(0,),)時,g(x)的單調(diào)性,可得f(x)的單調(diào)性,可得所求零點個數(shù)【解答】解:(1)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f(x),可得曲線yf(x)在點(,f()處的切線的斜率為f(),f()a2,即切點為(,a2),由于切線經(jīng)過原點,可得,解

25、得a2;(2)因為x(0,),所以sinx0,所以f(x)0,可化為x2a2sinx0,設(shè)g(x)x2a2sinx,g(x)2x2cosx,設(shè)h(x)2x2cosx,h(x)2+2sinx0,可得h(x)即g(x)在(0,)遞增,又g(0)20,g()0,所以存在x0(0,),使得g(x0)0,當(dāng)x(0,x0)時,g(x)遞減;當(dāng)x(x0,)時,g(x)遞增,所以,對于連續(xù)函數(shù)g(x),在x(0,x0)時,g(x)遞減,在x(x0,)時,g(x)遞增,又因為g(0)a0,當(dāng)g()2a0即a2時,g(x)有唯一零點在(x0,)上,當(dāng)g()2a0即a2時,g(x)在(0,)上無零點,綜上可得,當(dāng)0

26、a2時,函數(shù)f(x)在(0,)有唯一零點;當(dāng)a2時,函數(shù)f(x)在(0,)沒有零點【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運用:求切線方程和零點的個數(shù)的求法,考查方程思想和分類討論思想、運算能力和推理能力,屬于難題21(14分)已知集合SnX|X(x1,x2,xn),xi0,1,i1,2,n其中n2,對于A(a1,a2,an),B(b1,b2,bn)Sn,定義A與B之間的距離為(1)記I(1,1,1,1)S4,寫出所有AS4使得d(I,A)3;(2)記I(1,1,1,1)Sn,A,BSn,并且d(I,A)d(I,B)pn,d(A,B)的最大值;(3)設(shè)PSn,P中所有不同元素間的距離的最小值為k,記滿足條件的集

27、合P的元素個數(shù)的最大值為m,求證:【分析】(1)根據(jù)題中給出的定義,寫出所有AS4使得d(I,A)即可3;(2)設(shè)A(a1,a2,an),B(b1,b2,bn),分兩種情況2pn、2pn時,分別利用含有絕對值的不等式的性質(zhì)求解即可;(3)設(shè)P是滿足條件的最大集合,即P中元素個數(shù)為m,由題中的定義可知,對于Sn中的任意元素X,都存在CP使得d(X,C)k1,否則,假設(shè)存在X0Sn,對任意CP都有d(X0,C)k,推出矛盾,故假設(shè)不成立,即可證明原命題【解答】(1)解:A的所有可能取值為(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1);(2)解:設(shè)A(a1,a2,an

28、),B(b1,b2,bn),因為d(I,A)1a1+1a2+1anp,則a1+a2+annp,同理b1+b2+bnnp,當(dāng)2pn時,d(A,B),當(dāng)2pn時,d(A,B),當(dāng)A1,1,1,0,0,0(其中含有p個1)或A0,0,0,1,1,1(其中含有p個1)時,上式取等號,綜上所述,d(A,B)的最大值為;(3)證明:設(shè)P是滿足條件的最大集合,即P中元素個數(shù)為m,那么對任意的A,BP,且AB,d(A,B)k,對任意的CP,記集合S(C,k1)XSn|d(X,C)k1,那么S(C,k1)中元素個數(shù)為,對于Sn中的任意元素X,都存在CP使得d(X,C)k1,若不然,假設(shè)存在X0Sn,對任意CP都有d(X0,C)k,那么集合PPX0中所有不同元素間的距離的最小值為k,且P中有m+1個元素,這與m的最大性矛盾綜上所述,所有Sn中的每個元素必與P中的某個元素的距離不超過k1,又S(C,n)中元素個數(shù)為2n,所以【點評】本題考查了新定義問題,解決此類問題,關(guān)鍵是讀懂題意,理解新定義的本質(zhì),把新情境下的概念、法則、運算化歸到常規(guī)的數(shù)學(xué)背景中,運用相關(guān)的數(shù)學(xué)公式、定理、性質(zhì)進行解答,屬于中檔題

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