(浙江專用)2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二板塊 高考仿真模擬練(一)-(三).doc
高考仿真模擬練
高考仿真模擬練(一)
(時(shí)間:120分鐘 滿分:150分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.已知集合A={x|x>1},B={y|y=x2,x∈R},則A∩B=( )
A.[0,+∞) B.(1,+∞)
C.[0,1) D.(0,+∞)
解析:選B 因?yàn)锳={x|x>1},B={y|y=x2,x∈R}=[0,+∞),所以A∩B=(1+∞),選B.
2.已知拋物線y2=x,則它的準(zhǔn)線方程為( )
A.y=-2 B.y=2
C.x=- D.y=
解析:選C 因?yàn)閽佄锞€y2=x,所以 p=,=,所以它的準(zhǔn)線方程為x=-,故選C.
3.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,粗實(shí)線畫出的是某幾何體的三視圖,該幾何體的體積為( )
A.(1+π) B.(1+π)
C.(2+3π) D.(2+π)
解析:選A 依題意,該幾何體由一個(gè)四棱錐和一個(gè)圓錐拼接而成,故所求體積為V=442+π224=(1+π).故選A.
4.若實(shí)數(shù)x,y滿足則z=2x+y的最大值為( )
A.2 B.5
C.7 D.8
解析:選C 作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,由z=2x+y,可得y=-2x+z,平行移動(dòng)y=-2x+z,由圖象可知當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),直線的縱截距最大,即z最大.聯(lián)立得A(3,1),所以zmax=23+1=7.
5.若關(guān)于x的不等式x2-4x≥m對(duì)任意x∈[0,1]恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A.(-∞,-3] B.[-3,+∞)
C.[-3,0) D.[-4,+∞)
解析:選A ∵x2-4x≥m對(duì)任意x∈[0,1]恒成立,
令f(x)=x2-4x,x∈[0,1],
∵f(x)的對(duì)稱軸為x=2,
∴f(x) 在[0,1]單調(diào)遞減,
∴當(dāng)x=1時(shí),f(x)取到最小值為-3,
∴實(shí)數(shù)m的取值范圍為(-∞,-3],故選A.
6.在等比數(shù)列{an}中,“a4,a12 是方程x2+3x+1=0的兩根”是“a8=1”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
解析:選A 由根與系數(shù)的關(guān)系可知a4+a12=-3,a4a12=1,所以a4<0,a12<0,則在等比數(shù)列{an}中,a8=a4q4<0,所以a8=-=-1.在常數(shù)列an=1或an=-1中,a4,a12 不是所給方程的兩根.則在等比數(shù)列{an}中,“a4,a12 是方程x2+3x+1=0的兩根”是“a8=1”的充分不必要條件.
7.設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x),若f(x)為偶函數(shù),且在(0,1)上存在極大值,則f′(x)的圖象可能為( )
解析:選C 根據(jù)題意,若f(x)為偶函數(shù),則其導(dǎo)數(shù)f′(x)為奇函數(shù),結(jié)合函數(shù)圖象可以排除B、D,又由函數(shù)f(x)在(0,1)上存在極大值,則其導(dǎo)數(shù)圖象在(0,1)上存在零點(diǎn),且零點(diǎn)左側(cè)導(dǎo)數(shù)值符號(hào)為正,右側(cè)導(dǎo)數(shù)值符號(hào)為負(fù),結(jié)合選項(xiàng)可以排除A,只有C選項(xiàng)符合題意.
8.設(shè)x,y,z為大于1的正數(shù),且log2x=log3y=log5z,則x,y ,z 中最小的是( )
A.x B.y
C.z D.三個(gè)數(shù)相等
解析:選C 令log2x=log3y=log5z=k(k>0),
則x=2k,y=3k,z=5k,
所以x=2,y=3,z=5.
對(duì)以上三式兩邊同時(shí)乘方,
則(x)=215,(y)=310,(z)=56,
顯然z最小,故選C.
9.將函數(shù)f(x)=2sin(ω>0)的圖象向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,若y=g(x)在上為增函數(shù),則ω的最大值為( )
A.3 B.2
C. D.
解析:選B 由題意可知g(x)=2sin=2sin ωx(ω>0),由y=g(x)在上為增函數(shù),得≤,ω≤2,所以ω的最大值為2.
10.已知單位向量e1與e2的夾角為,向量e1+2e2與2e1+λe2的夾角為,則λ=( )
A.- B.-3
C.-或-3 D.-1
解析:選B 因?yàn)閑1e2=|e1||e2|cos=,
所以|e1+2e2|== ,
|2e1+λe2|==,
(e1+2e2)(2e1+λe2)=2e+(λ+4)e1e2+2λe=4+λ ,
又向量e1+2e2與2e1+λe2的夾角為,
所以==-,
解得λ=-3.
二、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分)
11.已知三棱錐O ABC底面ABC的頂點(diǎn)在半徑為4的球O表面上,且AB=6,BC=2,AC=4,則三棱錐O ABC的體積為___________.
解析:∵AB=6,BC=2,AC=4,
∴AB2+BC2=AC2,∴AB⊥BC.
取AC的中點(diǎn)O1,連接OO1,BO1,
則O1為△ABC外接圓的圓心,
∴OO1⊥平面ABC,∴OO1⊥BO1.
∵OB=4,BO1=2,
∴OO1==2.
∴三棱錐OABC的體積V=622=4.
答案:4
12.已知a,b∈R,(a+bi)2=3+4i (i是虛數(shù)單位)則a2+b2= ______,ab=________.
解析:由題意可得a2-b2+2abi=3+4i,
則解得則a2+b2=5,ab=2.
答案:5 2
13.已知△ABC和點(diǎn)M,滿足++=0,若存在實(shí)數(shù)m,使得+=m成立,則點(diǎn)M是△ABC的________,實(shí)數(shù)m=________.
解析:由++=0知,點(diǎn)M為△ABC的重心.設(shè)點(diǎn)D為底邊BC的中點(diǎn),則==(+)=(+),所以有+=3,故m=3.
答案:重心 3
14.三國(guó)時(shí)期吳國(guó)數(shù)學(xué)家趙爽所注《周髀算經(jīng)》中給出了勾股定理的絕妙證明,下面是趙爽的弦圖及注文,弦圖是一個(gè)以勾股形之弦為邊的正方形,其面積稱為弦實(shí),圖中包含四個(gè)全等的勾股形及一個(gè)小正方形,分別涂成紅(朱)色及黃色,其面積稱為朱實(shí),黃實(shí),利用2勾股+(股-勾)2=4朱實(shí)+黃實(shí)=弦實(shí),化簡(jiǎn),得勾2+股2=弦2,設(shè)勾股中勾股比為1∶,若向弦圖內(nèi)隨機(jī)拋擲1 000顆圖釘(大小忽略不計(jì)),則落在黃色圖形內(nèi)的圖釘數(shù)大約為__________.
解析:設(shè)勾為a,則股為a,∴弦為2a,
則圖中大四邊形的面積為4a2,小四邊形的面積為(-1)2a2=(4-2)a2,
則圖釘落在黃色圖形內(nèi)的概率為=1- .
所以落在黃色圖形內(nèi)的圖釘數(shù)大約為1 000≈134.
答案:134
15.在△ABC中,AB=AC=4,BC=2.點(diǎn)D為AB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),BD=2,連接CD,則△BCD的面積為______,cos∠BDC=__________.
解析:取BC的中點(diǎn)E,連接AE,由題意知AE⊥BC,
在△ABE中,cos∠ABC==,
∴cos∠DBC=-,sin∠DBC==,
∴S△BCD=BDBCsin∠DBC=.
∵∠ABC=2∠BDC,
∴cos∠ABC=cos 2∠BDC=2cos2∠BDC-1=,
解得cos∠BDC=或cos∠BDC=-(舍去).
綜上可得,△BCD面積為,cos∠BDC=.
答案:
16.已知函數(shù)f(x)=則f(f(4))=______;f(x) 的最大值是__________.
解析:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=
所以f(4)=1-=-1,f(f(4))=f(-1)=2-1=.
當(dāng)x≥0時(shí), f(x)=1-單調(diào)遞減,即有f(x)≤1;
當(dāng)x<0時(shí),f(x)=2x∈(0,1).
綜上可得,當(dāng)x=0時(shí),f(x)取得最大值1.
故f(f(4))=;f(x) 的最大值是1.
答案: 1
17.對(duì)于函數(shù)f(x)=下列5個(gè)結(jié)論正確的是__________(填序號(hào)).
①任取x1,x2∈[0,+∞) ,都有|f(x1)-f(x2)|≤2;
②函數(shù)y=f(x)在[4,5]上單調(diào)遞增;
③ f(x)=2kf(x+2k)(k∈N*),對(duì)一切x∈[0,+∞)恒成立;
④函數(shù)y=f(x)-ln(x-1)有3個(gè)零點(diǎn);
⑤若關(guān)于x的方程f(x)=m(m<0)有且只有兩個(gè)不同的實(shí)根x1,x2,則x1+x2=3.
解析:由題意,得f(x)=的圖象如圖所示.
由圖象可知f(x)max=1,f(x)min=-1,
則任取x1,x2∈[0,+∞),都有
|f(x1)-f(x2)|≤|f(x)max-f(x)min|=2,
故①正確;
函數(shù)y=f(x)在[4,5]上先增后減,故②錯(cuò)誤;
當(dāng)x∈[0,2]時(shí),f(x+2k)=f(x+2k-2)=f(x+2k-4)=…=f(x),
即f(x)=2kf(x+2k),x∈N*,故③錯(cuò)誤;
在同一坐標(biāo)系中作出y=f(x)和y=ln(x-1)的圖象,可知兩函數(shù)圖象有三個(gè)不同公共點(diǎn),
即函數(shù)y=f(x)-ln(x-1)有3個(gè)零點(diǎn),故④正確;
在同一坐標(biāo)系中作出y=f(x)和y=m的圖象,由圖象可知當(dāng)且僅當(dāng)-1<m<-時(shí),關(guān)于x的方程f(x)=m(m<0)有且只有兩個(gè)不同的實(shí)根x1,x2,且x1,x2關(guān)于x=對(duì)稱,即x1+x2=3,故⑤正確.
答案:①④⑤
三、解答題(本大題共5小題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
18.(本小題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=sin 2x+cos 2x+a(a為常數(shù)).
(1)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)若f(x)在上有最小值1,求a的值.
解:(1)f(x)=2+a=2sin+a,
令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,k∈Z.
(2)當(dāng)0≤x≤時(shí),≤2x+≤,
則-≤sin≤1.
∴當(dāng)x=時(shí),f(x)取得最小值為a-1=1.
∴a=2.
19.(本小題滿分15分)如圖,已知四棱錐EABCD的底面為菱形,且∠ABC=60,AB=EC=2,AE=BE=.
(1)求證:平面EAB⊥ 平面ABCD;
(2)求二面角AECD的余弦值.
解:(1)證明:取AB的中點(diǎn)O,連接EO,CO.
∵AE=EB=,AB=2,
∴△AEB為等腰直角三角形,
∴EO⊥AB,EO=1.
又∵AB=BC,∠ABC=60,
∴△ACB是等邊三角形,
∴CO=,又EC=2,
∴EC2=EO2+CO2,∴EO⊥CO.
∵AB∩CO=O,∴EO⊥平面ABCD.
又EO ?平面EAB,∴平面EAB⊥平面ABCD.
(2)以AB中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)C,OB,OE所在直線為x軸,y軸,z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則A(0,-1,0),C(,0,0),D(,-2,0),E(0,0,1),
∴=(,1,0), =(,0,-1),=(0,2,0).
設(shè)平面DCE的法向量n=(x,y,1),
則即解得
∴n=.
設(shè)平面EAC的法向量m=(a,b,1),
則即解得
∴m=.
∴cos〈m,n〉==.
由圖知,二面角AECD為銳角,
∴二面角AECD的余弦值為.
20.(本小題滿分15分)已知函數(shù)f(x)=ln x-,g(x)=f(x)+ax-6ln x,其中a∈R.
(1)當(dāng)a=1時(shí),判斷f(x)的單調(diào)性;
(2)若g(x)在其定義域內(nèi)為增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)由f(x)=ln x-得定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=.
當(dāng)a=1時(shí),f′(x)=>0,
所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
(2)由已知得,g′(x)=.
因?yàn)間(x)在其定義域內(nèi)為增函數(shù),
所以?x∈(0,+∞),
g′(x)≥0,即ax2-5x+a≥0,即a≥.
而≤=,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí),等號(hào)成立,
所以a≥.
即實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
21.(本小題滿分15分)已知橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點(diǎn)P,且兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)端點(diǎn)的連線構(gòu)成等腰直角三角形.
(1)求橢圓C的方程;
(2)動(dòng)直線l:mx+ny+n=0(m,n∈R )交橢圓C于A,B兩點(diǎn),試問:在坐標(biāo)平面上是否存在一個(gè)定點(diǎn)T,使得以AB為直徑的圓恒過點(diǎn)T.若存在,求出點(diǎn)T的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
解:(1)∵橢圓C:+=1(a>b>0)的兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)端點(diǎn)的連線構(gòu)成等腰直角三角形,
∴a=b,∴+=1,
又∵橢圓經(jīng)過點(diǎn)P,代入可得b=1.
∴a=,故所求橢圓C的方程為+y2=1.
(2)動(dòng)直線l:mx+ny+n=0可化為mx+n=0,當(dāng)x=0時(shí),y=-,所以動(dòng)直線l恒過點(diǎn).
當(dāng)l與x軸平行時(shí),以AB為直徑的圓的方程為
x2+2=2,
當(dāng)l與y軸平行時(shí),以AB為直徑的圓的方程為
x2+y2=1.
由解得
即兩圓相切于點(diǎn)(0,1),因此所求的點(diǎn)T如果存在,只能是(0,1),事實(shí)上,點(diǎn)T(0,1)就是所求的點(diǎn).
證明如下:
當(dāng)直線l垂直于x軸時(shí),以AB為直徑的圓過點(diǎn)T(0,1),
當(dāng)直線l不垂直于x軸,可設(shè)直線l:y=kx-.
由消去y,得(18k2+9)x2-12kx-16=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=,
又因?yàn)椋?x1,y1-1), =(x2,y2-1),
所以=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=x1x2+
=(1+k2)x1x2-k(x1+x2)+
=(1+k2)-k+=0.
所以TA⊥TB,即以AB為直徑的圓恒過點(diǎn)T(0,1).
所以在坐標(biāo)平面上存在一個(gè)定點(diǎn)T(0,1)滿足條件.
22.(本小題滿分15分)數(shù)列{an}滿足a1+2a2+…+nan=4-(n∈N*).
(1)求a3的值;
(2)求數(shù)列{an}前n項(xiàng)和Tn;
(3)令b1=a1,bn=+an(n≥2),證明:數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn滿足Sn<2+2ln n.
解:(1)∵3a3=(a1+2a2+3a3)-(a1+2a2)=4--=,
∴a3=.
(2)由題意知,當(dāng)n≥2時(shí),nan=(a1+2a2+…+nan)-=4--=,
∴an=n-1,
又a1=4-=1也適合此式,
∴an=n-1,
∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,
故Tn==2-n-1.
(3)證明:由bn=+an,知b1=a1,b2=+a2,b3=+a3,
∴Sn=b1+b2+…+bn=(a1+a2+…+an)=Tn=<2,
記f(x)=ln x+-1(x>1),
則f′(x)=-=>0,
∴f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù),
又f(1)=0,∴f(x)>0,
又k≥2且k∈N*時(shí),>1,
∴f =ln+-1>0,即ln>,
∴<ln,<ln,…,<ln,
即有++…+<ln+ln+…+ln=ln n,
∴2<2+2ln n,
即Sn<2+2ln n.
高考仿真模擬練(二)
(時(shí)間:120分鐘 滿分:150分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.已知集合A={x|x2-3x+2<0},B={x|x≥1},則A∩B=( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.[1,2)
解析:選A ∵A={x|x2-3x+2<0}={x|1<x<2},B={x|x≥1},∴A∩B={x|1<x<2}=(1,2),故選A.
2.已知α,β∈R,則“α>β ”是“cos α>cos β ”的( )
A.充要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選D 因?yàn)楫?dāng)α=>β=時(shí),cos α>cos β不成立;當(dāng)cos>cos時(shí),α>β不成立,所以“α>β”是“cos α>cos β”的既不充分也不必要條件,故選D.
3.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.+π B.+π
C. D.
解析:選A 由三視圖可知,該幾何體是半個(gè)圓柱和以圓柱軸截面為底面的四棱錐組成的組合體,其中半圓柱底面半徑為1,高為2,體積為π122=π,四棱錐的體積為41=,所以該幾何體的體積為+π,故選A.
4.若實(shí)數(shù)x,y滿足約束條件則z=2x+y的取值范圍是( )
A.[3,4] B.[3,12]
C.[3,9] D.[4,9]
解析:選C 作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,
由得A(1,1);
由得B(3,3),平移直線y=-2x+z,當(dāng)直線經(jīng)過A,B時(shí)分別取得最小值3,最大值9,故z=2x+y的取值范圍是[3,9],故選C.
5.已知數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,bn=2an,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng),前2n項(xiàng),前3n項(xiàng)的和分別為A,B,C,則( )
A.A+B=C B.B2=AC
C.(A+B)-C=B2 D.(B-A)2=A(C-B)
解析:選D ∵{an}是公差不為0的等差數(shù)列,∴{bn}是以公比不為1的等比數(shù)列,由等比數(shù)列的性質(zhì),可得A,B-A,C-B成等比數(shù)列,∴(B-A)2=A(C-B),故選D.
6.已知函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)的圖象可能是( )
解析:選C 由導(dǎo)函數(shù)的圖象可知,函數(shù)y=f(x)先減再增,可排除選項(xiàng)A、B,又知f′(x)=0的根為正,即y=f(x)的極值點(diǎn)為正,所以可排除D,故選C.
7.正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓+=1上,若橢圓的焦點(diǎn)在正方形的內(nèi)部,則橢圓的離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選B 設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為2m,
∵橢圓的焦點(diǎn)在正方形的內(nèi)部,∴m>c,
又正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓+=1上,
∴+=1≥+=e2+,
即e4-3e2+1≥0,e2≤=2,∴0<e<.
8.已知△ABC的邊BC的垂直平分線交BC于Q,交AC于P,若||=1,||=2,則的值為( )
A.3 B.
C. D.
解析:選B 因?yàn)锽C的垂直平分線交AC于P,
所以=0,
所以=(+)
=+
=(+)(-)
=(2-2)
=.
9.已知函數(shù)f(x)=x|x|,則下列命題錯(cuò)誤的是( )
A.函數(shù)f(sin x)是奇函數(shù),且在上是減函數(shù)
B.函數(shù)sin(f(x))是奇函數(shù),且在上是增函數(shù)
C.函數(shù)f(cos x)是偶函數(shù),且在(0,1)上是減函數(shù)
D.函數(shù)cos(f(x))是偶函數(shù),且在(-1,0)上是增函數(shù)
解析:選A ∵函數(shù)f(x)=x|x|,
∴f(sin x)=sin x|sin x|
=
∵y=cos 2x在上遞減,在上遞增,
∴y=f(sin x)在上是增函數(shù),
∴命題“函數(shù)f(sin x)是奇函數(shù),且在上是減函數(shù)”錯(cuò)誤,同理:可驗(yàn)證B、C、D均正確,故選A.
10.如圖,在正四面體ABCD中,P,Q,R在棱AB,AD,AC上,且AQ=QD,==,分別記二面角APQR,APRQ,AQRP的平面角為α,β,γ,則α,β,γ的大小關(guān)系為( )
A.β>γ>α B.γ>β>α
C.α>γ>β D.α>β>γ
解析:選D 在正四面體ABCD中,P,Q,R在棱AB,AD,AC上,且AQ=QD,==,可得α為鈍角,β,γ為銳角,設(shè)P到平面ACD的距離為h1,P到QR的距離為d1,Q到平面ABC的距離為h2,Q到PR的距離為d2,設(shè)正四面體的高為h,可得h1=h,h2=h,h1<h2,由余弦定理可得QR<PR,由三角形面積相等可得到d1>d2,所以可以推出sin γ=<=sin β,所以γ<β,所以α>β>γ,故選D.
二、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分)
11.若復(fù)數(shù)z=4+3i,其中i是虛數(shù)單位,則|z|=________.
解析:∵復(fù)數(shù)z=4+3i,
∴|z|==5.
答案:5
12.若雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,實(shí)軸長(zhǎng)為4,離心率為,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________,漸近線方程為__________.
解析:∵2a=4,∴a=2,又∵離心率=,∴c=2,∴b==2,∴雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1,漸近線方程為y=x=x.
答案:-=1 y=x
13.已知直線l:x-y=0與圓C:(x-2)2+y2=4交于O,A兩點(diǎn)(其中O是坐標(biāo)原點(diǎn)),則圓心C到直線l的距離為__________,點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為__________.
解析:∵圓C:(x-2)2+y2=4,∴C(2,0),由點(diǎn)到直線的距離公式可得C到直線l的距離為d==1,由得O(0,0),A(3,),點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
答案:1 3
14.如圖,四邊形ABCD中,△ABD、△BCD分別是以AD和BD為底邊的等腰三角形,其中AD=1,BC=4,∠ADB=∠CDB,則BD=__________,AC=__________.
解析:設(shè)∠ADB=∠CDB=θ,在△ABD中,BD=,在△CBD中,BD=8cos θ,可得cos θ=,BD=2,cos 2θ=2cos2θ-1=-,由余弦定理可得AC2=AD2+CD2-2ADCDcos 2θ=24,解得AC=2.
答案:2 2
15.已知2a+4b=2(a,b∈R),則a+2b的最大值為__________.
解析:由2a+4b=2a+22b=2≥2,得2a+2b≤1=20,a+2b≤0,當(dāng)且僅當(dāng)a=2b時(shí)等號(hào)成立,所以a+2b的最大值為0.
答案:0
16.設(shè)向量a,b,且|a+b|=2|a-b|,|a|=3,則|b|的最大值是__________;最小值是__________.
解析:設(shè)|b|=t,a,b的夾角為θ,由|a+b|=2|a-b|,可得|a+b|2=4|a-b|2,9+t2+
6tcos θ=4(9+t2-6tcos θ),化簡(jiǎn)得t2-10tcos θ+9=0,可得t2-10t+9≤0,1≤t≤9,即|b|的最大值是9,最小值是1.
答案:9 1
17.已知函數(shù)f(x)=+-a有六個(gè)不同零點(diǎn),且所有零點(diǎn)之和為3,則a的取值范圍為__________.
解析:根據(jù)題意,有f(x)=f(m-x),于是函數(shù)f(x)關(guān)于x=m對(duì)稱,結(jié)合所有的零點(diǎn)的平均數(shù)為,可得m=1,此時(shí)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)g(x)=+在上與直線y=a有3個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)g(x)=當(dāng)<x<1時(shí),函數(shù)g(x)的導(dǎo)函數(shù)g′(x)=-+>0,于是函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,且取值范圍是(5,+∞),當(dāng)x>1時(shí),函數(shù)g(x)的導(dǎo)函數(shù)g′(x)=2--,考慮到g′(x)是(1,+∞)上的單調(diào)遞增函數(shù),且g′(x)=-∞, g′(x)=2,于是g′(x)在(1,+∞)上有唯一零點(diǎn),記為x0,進(jìn)而函數(shù)g(x)在(1,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,在x=x0處取得極小值n,作出函數(shù)f(x)的圖象如圖所示.
接下來問題的關(guān)鍵是判斷n與5的大小關(guān)系,因?yàn)間′=2--4<0,所以n≤g=+++2=<5,若函數(shù)g(x)=+在上與直線y=a有3個(gè)公共點(diǎn),則a的取值范圍是(5,+∞).
答案:(5,+∞)
三、解答題(本大題共5小題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
18.(本小題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=4cos xcos+1.
(1)求f 的值;
(2)求f(x)的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.
解:(1)f =4coscos+1=4coscos+1=4+1=-2.
(2)f(x)=4cos xcos+1
=4cos x+1
=-2cos2x-sin 2x+1
=-sin 2x-cos 2x
=-2sin.
所以f(x)的最小正周期為π,
令2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
故f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(k∈Z).
19.(本小題滿分15分)如圖,在四面體ABCD中,AB=BC=CD=BD=AD=1,平面ABD⊥平面CBD.
(1)求AC的長(zhǎng);
(2)點(diǎn)E是線段AD的中點(diǎn),求直線BE與平面ACD所成角的正弦值.
解:(1)∵AB=1,BD=,AD=2,
∴AB2+BD2=AD2,
∴AB⊥BD,
又∵平面ABD⊥平面CBD,平面ABD∩平面CBD=BD,
∴AB⊥平面CBD,∴AB⊥BC,
∵AB=BC=1,∴AC=.
(2)由(1)可知AB⊥平面BCD,過B作BG⊥CD于點(diǎn)G,連接AG,則有CD⊥平面ABG,
∴平面AGD⊥平面ABG,
過B作BH⊥AG于點(diǎn)H,則有BH⊥平面AGD,連接HE,
則∠BEH為BE與平面ACD所成的角.
由BC=CD=1,BD=,得∠BCD=120,
∴∠BCG=60,∴BG=,
又∵AB=1,∴AG=,∴BH=,
又∵BE=AD=1,
∴sin∠BEH==.
即直線BE與平面ACD所成角的正弦值為.
20.(本小題滿分15分)已知函數(shù)f(x)=x--4ln x.
(1)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)0<x≤3時(shí),求證:x2+2x-3≤4xln x.
解:(1)∵f′(x)=1+-==,
令f′(x)>0,解得x>3或x<1,
又∵函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1)和(3,+∞).
(2)證明:由(1)知f(x)=x--4ln x在(0,1)上單調(diào)遞增,在[1,3]上單調(diào)遞減,
所以,當(dāng)0<x≤3時(shí),f(x)max=f(1)=-2,
因此,當(dāng)0<x≤3時(shí),恒有f(x)=x--4ln x≤-2,即x2+2x-3≤4xln x.
21.(本小題滿分15分)已知拋物線C:y2=2px(p>0),焦點(diǎn)為F,直線l交拋物線C于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),D(x0,y0)為AB的中點(diǎn),且|AF|+|BF|=1+2x0.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若x1x2+y1y2=-1,求的最小值.
解:(1)根據(jù)拋物線的定義知|AF|+|BF|=x1+x2+p,x1+x2=2x0,
∵|AF|+|BF|=1+2x0,
∴p=1,∴y2=2x.
(2)設(shè)直線l的方程為x=my+b,代入拋物線方程,得y2-2my-2b=0,
∵x1x2+y1y2=-1,即+y1y2=-1,
∴y1y2=-2,即y1y2=-2b=-2,∴b=1,
∴y1+y2=2m,y1y2=-2,
∴|AB|=|y1-y2|
=
=2,
x0==
=[(y1+y2)2-2y1y2]
=m2+1,
∴=,
令t=m2+1,t∈[1,+∞),
則==≥,
當(dāng)且僅當(dāng)t=1,即m=0時(shí)取等號(hào).
所以的最小值為.
22.(本小題滿分15分)已知數(shù)列{xn}滿足x1=1,xn+1=2+3,求證:
(1)0<xn<9;
(2)xn<xn+1;
(3)xn≥9-8n-1.
證明:(1)數(shù)學(xué)歸納法:
①當(dāng)n=1時(shí),因?yàn)閤1=1,所以0<x1<9成立.
②假設(shè)n=k時(shí),0<xk<9成立,
則n=k+1時(shí),xk+1=2+3.
因?yàn)閤k+1=2+3≥3>0,
且xk+1-9=2-6=2(-3)<0,得xk+1<9,
所以n=k+1時(shí),0<xk+1<9也成立,
由①②可知0<xn<9成立.
(2)因?yàn)?<xn<9,所以xn+1-xn=-xn+2+3=-(-3)(+1)>0.
所以xn<xn+1.
(3)因?yàn)?<xn<9,所以>.
從而xn+1=2+3>xn+3.
所以xn+1-9>(xn-9),即9-xn+1<(9-xn).
所以9-xn≤n-1(9-x1).
又x1=1,故xn≥9-8n-1.
高考仿真模擬練(三)
(時(shí)間:120分鐘 滿分:150分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.=( )
A. B.
C. D.
解析:選D?。剑剑剑xD.
2.雙曲線-=1的漸近線方程是( )
A.y=x B.y=x
C.y=x D.y=x
解析:選C 在雙曲線-=1中,a=3,b=2,所以雙曲線的漸近線方程為y=x,選C.
3.若變量x,y滿足約束條件則z=2x+y的最大值是( )
A.3 B.2
C.4 D.5
解析:選A 作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,作出直線y=-2x,平移該直線,由圖象可知,當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),z取得最大值,
由解得
即A(2,-1),此時(shí)zmax=22-1=3,故選A.
4.?dāng)?shù)列{an}中,a1=2,a2=3,an+1=an-an-1(n≥2,n∈N*),那么a2 019=( )
A.1 B.-2
C.3 D.-3
解析:選A 因?yàn)閍n+1=an-an-1(n≥2),所以an=an-1-an-2(n≥3),所以an+1=an-an-1=(an-1-an-2)-an-1=-an-2(n≥3).
所以an+3=-an(n∈N*),所以an+6=-an+3=an,
故{an}是以6為周期的周期數(shù)列.
因?yàn)? 019=3366+3,
所以a2 019=a3=a2-a1=3-2=1.故選A.
5.(1-x)4展開式中x2的系數(shù)為( )
A.16 B.12
C.8 D.4
解析:選C 因?yàn)?1-x)4=,所以展開式中x2的系數(shù)為-C+2C=8,故選C.
6.已知a=(cos α,sin α),b=(cos(-α),sin(-α)),那么“ab=0”是“α=kπ+(k∈Z)”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
解析:選B ∵ab=0=cos αcos(-α)+sin αsin(-α)=cos2α-sin2α=cos 2α,
∴2α=2kπ,解得α=kπ(k∈Z).
∴“ab=0”是“α=kπ+(k∈Z)”的必要不充分條件,故選B.
7.已知函數(shù)f(x)=(2x-1)ex+ax2-3a(x>0)為增函數(shù),則a的取值范圍是( )
A.[-2,+∞) B.
C.(-∞,-2 ] D.
解析:選A 由函數(shù)f(x)=(2x-1)ex+ax2-3a(x>0)為增函數(shù),則f′(x)=2ex+(2x-1)ex+2ax=(2x+1)ex+2ax≥0在(0,+∞)上恒成立,
即a≥在(0,+∞)上恒成立.
設(shè)g(x)=,x>0,則g′(x)
=
=.
由g′(x)>0,得0<x<;由g′(x)<0,得x>,
所以函數(shù)g(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則g(x)max=g==-2e,
故a的取值范圍是[-2,+∞),選A.
8.設(shè)A,B是橢圓C:+=1長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn),若C上存在點(diǎn)P滿足∠APB=120,則m的取值范圍是( )
A.∪[12,+∞) B.∪[6,+∞)
C.∪[12,+∞) D.∪[6,+∞)
解析:選A 當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,則0<m<4,
當(dāng)P位于短軸的端點(diǎn)時(shí),∠APB取最大值,要使橢圓C上存在點(diǎn)P滿足∠APB=120,
則∠APO≥60,tan∠APO=≥tan 60=,
解得0<m≤;
當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在y軸上時(shí),m>4,
當(dāng)P位于短軸的端點(diǎn)時(shí),∠APB取最大值,要使橢圓C上存在點(diǎn)P滿足∠APB=120,
則∠APO≥60,tan∠APO=≥tan 60=,
解得m≥12,
所以m的取值范圍是∪[12,+∞),故選A.
9.函數(shù)y=x+的值域?yàn)? )
A.[1+,+∞) B.(,+∞)
C.[,+∞) D.(1,+∞)
解析:選D 由x2-2x+3=(x-1)2+2,得x∈R,
①當(dāng)x≥1時(shí),函數(shù)y=x+為增函數(shù),
所以y≥1+=1+.
②當(dāng)x≤1時(shí),由y=x+移項(xiàng)得 =y(tǒng)-x>0,
兩邊平方整理得(2y-2)x=y(tǒng)2-3,
從而y≠1且x=.
由x=≤1,得y≤1-或1<y≤1+.
由y-x=y(tǒng)->0?>0?y>1.
所以1<y≤1+.
綜合①②可知,所求函數(shù)的值域?yàn)?1,+∞).
10.如圖,半徑為1的扇形AOB中,∠AOB=,P是弧AB上的一點(diǎn),且滿足OP⊥OB,M,N分別是線段OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為( )
A. B.
C.1 D.
解析:選C?。?+)(+)=2++=1+
||cos 150+||||cos 120≤1+0+0=1,故選C.
二、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分)
11.某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),該幾何體的表面積為__________cm2,體積為__________cm3.
解析:由三視圖可知,該幾何體為一個(gè)四棱錐,高為2,底面為邊長(zhǎng)為2的正方形,所以表面積為22+222+222=8+4,體積為222=.
答案:8+4
12.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,a=,b=3,sin C=
2sin A,則sin A=________;設(shè)D為AB邊上一點(diǎn),且=2,則△BCD的面積為________.
解析:由sin C=2sin A及正弦定理得c=2a=2,又cos A===,所以sin A===.又因?yàn)椋?,所以點(diǎn)D為AB邊上靠近點(diǎn)A的三等分點(diǎn),所以S△BCD=bcsin A=32=2.
答案: 2
13.已知sincos=,且0<α<,則sin α=________,cos α=________.
解析:因?yàn)閟incos=-cos α(-sin α)=sin αcos α=,
又0<α<,則且0<sin α<cos α,可得sin α=,cos α=.
答案:
14.安排甲、乙、丙、丁、戊5名大學(xué)生去杭州、寧波、金華三個(gè)城市進(jìn)行暑期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),每個(gè)城市至少安排一人,則不同的安排方式共有________種,學(xué)生甲被單獨(dú)安排去金華的概率是________.
解析:根據(jù)題意,按五名同學(xué)分組的不同分2種情況討論:
①五人分為2,2,1的三組,有=15種分組方法,對(duì)應(yīng)三個(gè)城市,有15A=90種安排方案.
②五人分為3,1,1的三組,有=10種分組方法,對(duì)應(yīng)三個(gè)城市,有10A=60種安排方案,則共有90+60=150種不同的安排方案.
學(xué)生甲被單獨(dú)安排去金華時(shí),共有CCA+A=14種不同的安排方案,則學(xué)生甲被單獨(dú)安排去金華的概率是=.
答案:150
15.已知F是拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn),F(xiàn)M的延長(zhǎng)線交y軸于點(diǎn)N.若=,則||=________.
解析:由題意知,F(xiàn)(1, 0),設(shè)M(x0,y0),N(0,y),
則由=,
可得(x0-1,y0)=(0-x0,y-y0),所以
把x0=代入y2=4x,得
y0==,y=3y0=,
所以 ||==5.
答案:5
16.已知函數(shù)f(x)=則關(guān)于x的方程f(x2-4x)=6的不同實(shí)根的個(gè)數(shù)為________.
解析:作出函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,t=x2-4x=(x-2)2-4,由圖象可知,當(dāng)-4≤t≤0時(shí),f(t)=6,即ln(1-t)+4=6,t=1-e2<-4,故方程無解,當(dāng)t>0時(shí),f(t)=6有2個(gè)解,對(duì)應(yīng)t=x2-4x各有2個(gè)解,故關(guān)于x的方程f(x2-4x)=6的不同實(shí)根的個(gè)數(shù)為4.
答案:4
17.如圖,棱長(zhǎng)為3的正方體的頂點(diǎn)A在平面α內(nèi),三條棱AB,AC,AD都在平面α的同側(cè).若頂點(diǎn)B,C到平面α的距離分別為,,則平面ABC與平面α所成銳二面角的余弦值為________.
解析:如圖,作BB1⊥平面α于B1,CC1⊥平面α于C1,
連接BC,B1C1,
過點(diǎn)B作BE⊥CC1,垂足為E.
則AC1==,AB1==,
B1C1=BE==,
∴cos∠B1AC1==-,
sin∠B1AC1=.
∴S△B1AC1==3.
S△BAC=32=.
設(shè)平面ABC與平面α所成銳二面角為θ,
則cos θ===.
答案:
三、解答題(本大題共5小題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
18.(本小題滿分14分)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知cos(A-B)+cos C=sin(A-B)+sin C.
(1)求角B的大?。?
(2)若b=2,求△ABC面積的最大值.
解:(1)在△ABC中,A+B+C=π,則cos(A-B)-cos(A+B)=sin(A-B)+sin(A+B),
化簡(jiǎn)得2sin Asin B=2sin Acos B,
由于0<A<π,sin A≠0,
則tan B=,所以B=.
(2)由余弦定理,得4=c2+a2-ca≥2ac-ca=ac,
從而S△ABC=casin≤,
當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí),S△ABC取到最大值,最大值為.
19.(本小題滿分15分)如圖,在四棱錐PABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,AB⊥PA,E為線段BC上的點(diǎn),且BC=2AB=2AD=4BE=2PA,平面PAB⊥平面ABCD.
(1)求證:平面PED⊥平面PAC;
(2)求直線PE與平面PAC所成角的正弦值.
解:(1)如圖,取AD的中點(diǎn)F,連接BF,則FD綊BE,
∴四邊形FBED是平行四邊形,∴FB∥ED.
∵在直角△BAF和直角△CBA中,==2,
∴Rt△BAF∽R(shí)t△CBA.
易知BF⊥AC,則ED⊥AC.
∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AB⊥PA,
∴PA⊥平面ABCD,PA⊥ED.
∵PA∩AC=A,
∴ED⊥平面PAC.
∵ED?平面PED,
∴平面PED⊥平面PAC.
(2)設(shè)ED交AC于點(diǎn)G,連接PG,
則∠EPG是直線PE與平面PAC所成的角.
設(shè)BE=1,由△AGD ∽△CGE,知==,
∵AB=AD=2,∴EG=DE=.
在△PAB中,PB==2,
在△PBE中,PE==3,
∴sin∠EPG==.
∴直線PE與平面PAC所成角的正弦值為.
20.(本小題滿分15分)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知2Sn=3n+3.
(1)求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足anbn=log3an,求{bn}的前n項(xiàng)和Tn.
解:(1)因?yàn)?Sn=3n+3,
當(dāng)n≥2時(shí),2Sn-1=3n-1+3,
兩式相減,得2an=2Sn-2Sn-1=3n-3n-1,
即an=3n-1,
當(dāng)n=1時(shí),2a1=2S1=3+3,解得a1=3,
但a1=3≠31-1,
所以an=
(2)因?yàn)閍nbn=log3an,所以b1=,
當(dāng)n≥2時(shí),bn=31-nlog33n-1=(n-1)31-n.
所以T1=b1=,
當(dāng)n≥2時(shí),Tn=b1+b2+b3+…+bn=+[13-1+23-2+…+(n-1)31-n],
所以3Tn=1+[130+23-1+…+(n-1)32-n]
兩式相減,得
2Tn=+(30+3-1+…+32-n)-(n-1)31-n=+-(n-1)31-n=-,
所以Tn=-,
經(jīng)檢驗(yàn),n=1時(shí)也適合,
綜上可得,Tn=-.
21.(本小題滿分15分)如圖,已知拋物線C1:x2=2py的焦點(diǎn)在拋物線C2:y=x2+1上,點(diǎn)P是拋物線C1上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求拋物線C1的方程及其準(zhǔn)線方程;
(2)過點(diǎn)P作拋物線C2的兩條切線,A,B分別為兩個(gè)切點(diǎn),求△PAB面積的最小值.
解:(1)由題意,得=1,p=2,所以拋物線C1的方程為x2=4y,其準(zhǔn)線方程為y=-1.
(2)設(shè)P(2t,t2),A(x1,y1),B(x2,y2),
則切線PA的方程為y-y1=2x1(x-x1),
即y=2x1x-2x+y1,
又y1=x+1,
所以y=2x1x+2-y1.
同理:切線PB的方程為y=2x2x+2-y2,
又PA和PB都過P點(diǎn),所以
所以直線AB的方程為4tx-y+2-t2=0.
聯(lián)立得x2-4tx+t2-1=0,
則x1+x2=4t,x1x2=t2-1.
所以|AB|=|x1-x2|=.
又點(diǎn)P到直線AB的距離d== ,
所以△PAB的面積S=|AB|d=2(3t2+1)=2(3t2+1),
所以當(dāng)t=0時(shí), S取得最小值,為2,
即△PAB面積的最小值為2.
22.(本小題滿分15分)設(shè)函數(shù)f(x)=-aln(1+x),g(x)=ln(1+x)-bx.
(1)若函數(shù)f(x)在x=0處有極值,求函數(shù)f(x)的最大值.
(2)①是否存在實(shí)數(shù)b,使得關(guān)于x的不等式g(x)<0在(0,+∞)上恒成立?若存在,求出b的取值范圍.若不存在,說明理由.
②證明:不等式-1<-ln n≤(n∈N*).
解:(1)由已知得,f′(x)=-,且函數(shù)f(x)在x=0處有極值,
∴f′(0)=-=0,即a=1,
∴f(x)=-ln(1+x),
∴f′(x)=-=.
當(dāng)x∈(-1,0)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
∴函數(shù)f(x)的最大值為f(0)=0.
(2)①由已知得,g′(x)=-b,
(ⅰ)若b≥1,則x∈[0,+∞)時(shí),g′(x)=-b≤0,
∴g(x)=ln(1+x)-bx在[0,+∞)上為減函數(shù),
∴g(x)=ln(1+x)-bx<g(0)=0在(0,+∞)上恒成立.
(ⅱ)若b≤0,則x∈[0,+∞)時(shí),g′(x)=-b>0,
∴g(x)=ln(1+x)-bx在[0,+∞)上為增函數(shù),
∴g(x)=ln(1+x)-bx>g(0)=0,不能使g(x)<0在(0,+∞)上恒成立,不符合題意.
(ⅲ)若0<b<1,則g′(x)=-b=0時(shí),x=-1,
當(dāng)x∈時(shí),g′(x)≥0,∴g(x)=ln(1+x)-bx在上為增函數(shù),
此時(shí)g(x)=ln(1+x)-bx>g(0)=0,
∴不能使g(x)<0在(0,+∞)上恒成立,不符合題意.
綜上所述,b的取值范圍是[1,+∞).
②證明:由以上得,<ln(1+x)<x(x>0),
取x=,得<ln<,
令xn=-ln n,
則x1=,xn-xn-1=-ln<-=-<0.
因此xn<xn-1<…<x1=.
又ln n=ln k-ln(k-1)]+ln 1=n,
所以xn=-n
=+>
=-≥-=-1+>-1.
故-1<-ln n≤(n∈N*).