河南駐許昌市2021-2022學(xué)年高考數(shù)學(xué)一模試卷含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60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已知與分別為函數(shù)與函數(shù)的圖象上一點(diǎn)，則線段的最小值為( )ABCD62已知實(shí)數(shù)滿(mǎn)足約束條件，則的最小值為（ ）A-5B2C7D113設(shè)是兩條不同的直線，是兩個(gè)不同的平面，則下列命題正

2、確的是（ ）A若，則B若，則C若，則D若，則4水平放置的，用斜二測(cè)畫(huà)法作出的直觀圖是如圖所示的，其中 ，則繞AB所在直線旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體的表面積為（ ）ABCD5 “”是“”的（ ）A充分不必要條件B必要不充分條件C充要條件D既不充分又不必要條件6在平面直角坐標(biāo)系xOy中，已知橢圓的右焦點(diǎn)為，若F到直線的距離為，則E的離心率為( )ABCD7點(diǎn)為的三條中線的交點(diǎn)，且，則的值為( )ABCD8若復(fù)數(shù)為虛數(shù)單位在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在虛軸上，則實(shí)數(shù)a為（ ）AB2CD9函數(shù)，的部分圖象如圖所示，則函數(shù)表達(dá)式為（ ）ABCD10拋物線的焦點(diǎn)為，則經(jīng)過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)且與拋物線的準(zhǔn)線相切的圓的個(gè)數(shù)有（ ）A

3、1個(gè)B2個(gè)C0個(gè)D無(wú)數(shù)個(gè)11設(shè)直線過(guò)點(diǎn)，且與圓：相切于點(diǎn)，那么（ ）AB3CD112已知實(shí)數(shù)集，集合，集合，則（ ）ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13已知函數(shù)，若對(duì)于任意正實(shí)數(shù)，均存在以為三邊邊長(zhǎng)的三角形，則實(shí)數(shù)k的取值范圍是_.14設(shè)（其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)），若函數(shù)恰有4個(gè)不同的零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)的取值范圍為_(kāi).15若的展開(kāi)式中只有第六項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大，則展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和是_16根據(jù)記載，最早發(fā)現(xiàn)勾股定理的人應(yīng)是我國(guó)西周時(shí)期的數(shù)學(xué)家商高，商高曾經(jīng)和周公討論過(guò)“勾3股4弦5”的問(wèn)題.現(xiàn)有滿(mǎn)足“勾3股4弦5”，其中“股”，為“弦”上一點(diǎn)（不含端點(diǎn)），且滿(mǎn)足勾股定理，則_

4、.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）已知函數(shù)，當(dāng)時(shí)，有極大值3；（1）求，的值；（2）求函數(shù)的極小值及單調(diào)區(qū)間.18（12分）如圖，為等腰直角三角形，D為AC上一點(diǎn)，將沿BD折起，得到三棱錐，且使得在底面BCD的投影E在線段BC上，連接AE. （1）證明：；（2）若，求二面角的余弦值.19（12分）已知在ABC中，角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且cosBb+cosCc=23sinA3sinC. （1）求b的值；（2）若cosB+3sinB=2,求a+c的取值范圍.20（12分）如圖，在四棱錐中，平面平面，.（）求證：平面；（）若銳二面角的余弦值為

5、，求直線與平面所成的角.21（12分）已知矩陣，若矩陣，求矩陣的逆矩陣22（10分）在平面直角坐標(biāo)系中，直線的參數(shù)方程為（為參數(shù)），以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn)，軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系，曲線的極坐標(biāo)方程為.（1）求直線的普通方程和曲線的直角坐標(biāo)方程；（2）若直線與曲線交于、兩點(diǎn)，求的面積.參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60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。1C【解析】利用導(dǎo)數(shù)法和兩直線平行性質(zhì)，將線段的最小值轉(zhuǎn)化成切點(diǎn)到直線距離.【詳解】已知與分別為函數(shù)與函數(shù)的圖象上一點(diǎn)，可知拋物線存在某條切線與直線平行，則，設(shè)拋物線的切點(diǎn)為，則由可得，所以切點(diǎn)為，則切點(diǎn)到

6、直線的距離為線段的最小值，則.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用，以及點(diǎn)到直線的距離公式的應(yīng)用，考查轉(zhuǎn)化思想和計(jì)算能力.2A【解析】根據(jù)約束條件畫(huà)出可行域，再將目標(biāo)函數(shù)化成斜截式，找到截距的最小值.【詳解】由約束條件，畫(huà)出可行域如圖變?yōu)闉樾甭蕿?3的一簇平行線，為在軸的截距，最小的時(shí)候?yàn)檫^(guò)點(diǎn)的時(shí)候，解得所以，此時(shí)故選A項(xiàng)【點(diǎn)睛】本題考查線性規(guī)劃求一次相加的目標(biāo)函數(shù)，屬于常規(guī)題型，是簡(jiǎn)單題.3C【解析】根據(jù)空間中直線與平面、平面與平面位置關(guān)系相關(guān)定理依次判斷各個(gè)選項(xiàng)可得結(jié)果.【詳解】對(duì)于，當(dāng)為內(nèi)與垂直的直線時(shí)，不滿(mǎn)足，錯(cuò)誤；對(duì)于，設(shè)，則當(dāng)為內(nèi)與平行的直線時(shí)，但，錯(cuò)誤；對(duì)于，由，知：，

7、又，正確；對(duì)于，設(shè)，則當(dāng)為內(nèi)與平行的直線時(shí)，錯(cuò)誤.故選：.【點(diǎn)睛】本題考查立體幾何中線面關(guān)系、面面關(guān)系有關(guān)命題的辨析，考查學(xué)生對(duì)于平行與垂直相關(guān)定理的掌握情況，屬于基礎(chǔ)題.4B【解析】根據(jù)斜二測(cè)畫(huà)法的基本原理，將平面直觀圖還原為原幾何圖形，可得，,繞AB所在直線旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體是兩個(gè)相同圓錐的組合體,圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是扇形根據(jù)扇形面積公式即可求得組合體的表面積.【詳解】根據(jù)“斜二測(cè)畫(huà)法”可得，繞AB所在直線旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體是兩個(gè)相同圓錐的組合體，它的表面積為.故選:【點(diǎn)睛】本題考查斜二測(cè)畫(huà)法的應(yīng)用及組合體的表面積求法,難度較易.5A【解析】首先利用二倍角正切公式由，求出，再根據(jù)充分

8、條件、必要條件的定義判斷即可；【詳解】解：，可解得或，“”是“”的充分不必要條件.故選：A【點(diǎn)睛】本題主要考查充分條件和必要條件的判斷，二倍角正切公式的應(yīng)用是解決本題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題6A【解析】由已知可得到直線的傾斜角為，有，再利用即可解決.【詳解】由F到直線的距離為，得直線的傾斜角為，所以，即，解得.故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓離心率的問(wèn)題，一般求橢圓離心率的問(wèn)題時(shí)，通常是構(gòu)造關(guān)于的方程或不等式，本題是一道容易題.7B【解析】可畫(huà)出圖形，根據(jù)條件可得，從而可解出，然后根據(jù)，進(jìn)行數(shù)量積的運(yùn)算即可求出【詳解】如圖：點(diǎn)為的三條中線的交點(diǎn)，由可得：，又因，.故選：B【點(diǎn)睛】本題考查三角形重心的定

9、義及性質(zhì)，向量加法的平行四邊形法則，向量加法、減法和數(shù)乘的幾何意義，向量的數(shù)乘運(yùn)算及向量的數(shù)量積的運(yùn)算，考查運(yùn)算求解能力，屬于中檔題.8D【解析】利用復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡(jiǎn)，再由實(shí)部為求得值【詳解】解：在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在虛軸上，即故選D【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算，考查復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義，是基礎(chǔ)題9A【解析】根據(jù)圖像的最值求出，由周期求出，可得，再代入特殊點(diǎn)求出，化簡(jiǎn)即得所求.【詳解】由圖像知，解得，因?yàn)楹瘮?shù)過(guò)點(diǎn)，所以，即，解得，因?yàn)?，所以?故選：A【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)圖像求正弦型函數(shù)的解析式，三角函數(shù)誘導(dǎo)公式，屬于基礎(chǔ)題.10B【解析】圓心在的中垂線上，經(jīng)過(guò)點(diǎn)，

10、且與相切的圓的圓心到準(zhǔn)線的距離與到焦點(diǎn)的距離相等，圓心在拋物線上，直線與拋物線交于2個(gè)點(diǎn)，得到2個(gè)圓【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上，又焦點(diǎn)，由拋物線的定義知，過(guò)點(diǎn)、且與相切的圓的圓心即為線段的垂直平分線與拋物線的交點(diǎn)，這樣的交點(diǎn)共有2個(gè)，故過(guò)點(diǎn)、且與相切的圓的不同情況種數(shù)是2種故選：【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的簡(jiǎn)單性質(zhì)，本題解題的關(guān)鍵是求出圓心的位置，看出圓心必須在拋物線上，且在垂直平分線上11B【解析】過(guò)點(diǎn)的直線與圓：相切于點(diǎn)，可得.因此，即可得出.【詳解】由圓：配方為，半徑.過(guò)點(diǎn)的直線與圓：相切于點(diǎn)，；故選：B.【點(diǎn)睛】本小題主要考查向量數(shù)量積的計(jì)算，考查圓的方程，屬于基礎(chǔ)題.12A【解析】可得

11、集合,求出補(bǔ)集,再求出即可.【詳解】由,得,即,所以,所以.故選:A【點(diǎn)睛】本題考查了集合的補(bǔ)集和交集的混合運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】根據(jù)三角形三邊關(guān)系可知對(duì)任意的恒成立,將的解析式用分離常數(shù)法變形,由均值不等式可得分母的取值范圍,則整個(gè)式子的取值范圍由的符號(hào)決定,故分為三類(lèi)討論,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)值域,再討論,轉(zhuǎn)化為的最小值與的最大值的不等式,進(jìn)而求出的取值范圍.【詳解】因?yàn)閷?duì)任意正實(shí)數(shù),都存在以為三邊長(zhǎng)的三角形,故對(duì)任意的恒成立,令,則,當(dāng),即時(shí),該函數(shù)在上單調(diào)遞減,則；當(dāng),即時(shí),當(dāng),即時(shí),該函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以,當(dāng)時(shí),因?yàn)?

12、所以,解得；當(dāng)時(shí),滿(mǎn)足條件；當(dāng)時(shí),且,所以,解得,綜上,故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查參數(shù)范圍,考查三角形的構(gòu)成條件,考查利用函數(shù)單調(diào)性求函數(shù)值域,考查分類(lèi)討論思想與轉(zhuǎn)化思想.14【解析】求函數(shù)，研究函數(shù)的單調(diào)性和極值，作出函數(shù)的圖象，設(shè)，若函數(shù)恰有4個(gè)零點(diǎn)，則等價(jià)為函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)，滿(mǎn)足或，利用一元二次函數(shù)根的分布進(jìn)行求解即可【詳解】當(dāng)時(shí)，由得：，解得，由得：，解得，即當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極大值，同時(shí)也是最大值，（e），當(dāng)，當(dāng)，作出函數(shù)的圖象如圖，設(shè)，由圖象知，當(dāng)或，方程有一個(gè)根，當(dāng)或時(shí)，方程有2個(gè)根，當(dāng)時(shí)，方程有3個(gè)根，則，等價(jià)為，當(dāng)時(shí)，若函數(shù)恰有4個(gè)零點(diǎn)，則等價(jià)為函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)，滿(mǎn)足或，則，即（1）

13、 解得：，故答案為：【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)與方程的應(yīng)用，利用換元法進(jìn)行轉(zhuǎn)化一元二次函數(shù)根的分布以及求的導(dǎo)數(shù)，研究函數(shù)的的單調(diào)性和極值是解決本題的關(guān)鍵，屬于難題15【解析】由題意得出展開(kāi)式中共有11項(xiàng)，；再令求得展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和【詳解】由的展開(kāi)式中只有第六項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大，所以展開(kāi)式中共有11項(xiàng)，所以；令，可求得展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和是：故答案為：1【點(diǎn)睛】本小題主要考查二項(xiàng)式展開(kāi)式的通項(xiàng)公式的運(yùn)用，考查二項(xiàng)式展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)和的求法，屬于基礎(chǔ)題.16【解析】先由等面積法求得，利用向量幾何意義求解即可.【詳解】由等面積法可得，依題意可得，所以.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查向量的數(shù)量積，重點(diǎn)考查

14、向量數(shù)量積的幾何意義，屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（1）；（2）極小值為，遞減區(qū)間為：，遞增區(qū)間為.【解析】（1）由題意得到關(guān)于實(shí)數(shù)的方程組，求解方程組，即可求得的值；（2）結(jié)合（1）中的值得出函數(shù)的解析式，即可利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極小值.【詳解】（1）由題意，函數(shù)，則，由當(dāng)時(shí)，有極大值，則，解得.（2）由（1）可得函數(shù)的解析式為，則，令，即，解得，令，即，解得或，所以函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為，遞增區(qū)間為，當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極小值，極小值為.當(dāng)時(shí)，有極大值3.【點(diǎn)睛】本題主要考查了函數(shù)的極值的概念，以及利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值，其中解答中

15、熟記函數(shù)的極值的概念，以及函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系，準(zhǔn)確運(yùn)算是解答的關(guān)鍵，著重考查了推理與運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題.18（1）見(jiàn)解析；（2）【解析】（1）由折疊過(guò)程知與平面垂直，得，再取中點(diǎn)，可證與平面垂直，得，從而可得線面垂直，再得線線垂直；（2）由已知得為中點(diǎn)，以為原點(diǎn)，所在直線為軸，在平面內(nèi)過(guò)作的垂線為軸建立空間直角坐標(biāo)系，由已知求出線段長(zhǎng)，得出各點(diǎn)坐標(biāo)，用平面的法向量計(jì)算二面角的余弦【詳解】（1）易知與平面垂直，連接，取中點(diǎn)，連接，由得，平面，平面，又，平面，；（2）由，知是中點(diǎn)，令，則，由，解得，故以為原點(diǎn)，所在直線為軸，在平面內(nèi)過(guò)作的垂線為軸建立空間直角坐標(biāo)系，如圖，則，設(shè)平面的法向量

16、為，則，取，則又易知平面的一個(gè)法向量為，二面角的余弦值為【點(diǎn)睛】本題考查證明線線垂直，考查用空間向量法求二面角證線線垂直，一般先證線面垂直，而證線面垂直又要證線線垂直，注意線線垂直、線面垂直及面面垂直的轉(zhuǎn)化求空間角，常用方法就是建立空間直角坐標(biāo)系，用空間向量法求空間角19（1）b=32（2）a+c(32,3【解析】試題分析：（1）本問(wèn)考查解三角形中的的“邊角互化”.由于求b的值，所以可以考慮到根據(jù)余弦定理將cosB,cosC分別用邊表示，再根據(jù)正弦定理可以將sinAsinC轉(zhuǎn)化為ac，于是可以求出b的值；（2）首先根據(jù)sinB+3cosB=2求出角B的值，根據(jù)第（1）問(wèn)得到的b值，可以運(yùn)用正弦

17、定理求出ABC外接圓半徑R，于是可以將a+c轉(zhuǎn)化為2RsinA+2RsinC，又因?yàn)榻荁的值已經(jīng)得到，所以將2RsinA+2RsinC轉(zhuǎn)化為關(guān)于A的正弦型函數(shù)表達(dá)式，這樣就可求出取值范圍；另外本問(wèn)也可以在求出角B的值后，應(yīng)用余弦定理及重要不等式a2+c22ac，求出a+c的最大值，當(dāng)然，此時(shí)還要注意到三角形兩邊之和大于第三邊這一條件. 試題解析：（1）由cosBb+cosCc=23sinA3sinC，應(yīng)用余弦定理，可得a2+c2-b22abc+a2+b2-c22abc=23a3c 化簡(jiǎn)得2b=3則b=32 （2） cosB+3sinB=212cosB+32sinB=1即sin(6+B)=1 B

18、(0,) B+6=2 所以B=3 法一. 2R=bsinB=1,則a+c=sinA+sinC =sinA+sin(23-A) =32sinA+32cosA =3sin(A+6) 又0A23, 32b=32綜上a+c(32,3考點(diǎn)：1.正、余弦定理；2.正弦型函數(shù)求值域；3.重要不等式的應(yīng)用.20（）詳見(jiàn)解析；（）.【解析】（）由余弦定理解得，即可得到，由面面垂直的性質(zhì)可得平面，即可得到，從而得證；（）在平面中，過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)，則平面，如圖所示建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè)，其中，利用空間向量法得到二面角的余弦，即可得到的關(guān)系，從而得解；【詳解】解：（）證明：在中，解得，則，從而因?yàn)槠矫嫫矫?，平面平面所以平面，又因?yàn)槠矫?，所以，因?yàn)?，平面，平面，所以平面；（?解：在平面中，過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)，則平面，如圖所示建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè)，其中，則設(shè)平面的法向量為，則，即，令，則又平面的一個(gè)法向量，則從而，故則直線與平面所成的角為，大小為.【點(diǎn)睛】本題考查線面垂直的判定，面面垂直的性質(zhì)定理的應(yīng)用，利用空間向量法解決立體幾何問(wèn)題，屬于中檔題.21【解析