西南大學(xué)2021-2022學(xué)年高三第五次模擬考試數(shù)學(xué)試卷含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷請考生注意：1請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用05毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1劉徽是我國魏晉時期偉大的數(shù)學(xué)家，他在九章算術(shù)中對勾股定理的證明如圖所示.“勾自乘為朱方，股自乘為青方，令出入相補(bǔ)，各從其類，因就其余不移動也.合成弦方之冪，開方除之，即弦也”.已知圖中網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1，其中“正方形為朱方，正方形為青

2、方”，則在五邊形內(nèi)隨機(jī)取一個點(diǎn)，此點(diǎn)取自朱方的概率為（ ）ABCD2某幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積為（ ）AB3CD43橢圓的焦點(diǎn)為，點(diǎn)在橢圓上，若，則的大小為（ ）ABCD4設(shè)遞增的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為，已知，則（ ）A9B27C81D5等差數(shù)列中，已知，且，則數(shù)列的前項(xiàng)和中最小的是（ ）A或BCD6南宋數(shù)學(xué)家楊輝在詳解九章算法和算法通變本末中，提出了一些新的垛積公式，所討論的高階等差數(shù)列與一般等差數(shù)列不同，前后兩項(xiàng)之差并不相等，但是逐項(xiàng)差數(shù)之差或者高次差成等差數(shù)列對這類高階等差數(shù)列的研究，在楊輝之后一般稱為“垛積術(shù)”.現(xiàn)有高階等差數(shù)列，其前7項(xiàng)分別為1，4，8，14，23，36

3、，54，則該數(shù)列的第19項(xiàng)為（ ）（注：）A1624B1024C1198D15607集合,則集合的真子集的個數(shù)是A1個B3個C4個D7個8已知函數(shù)是偶函數(shù)，當(dāng)時，函數(shù)單調(diào)遞減，設(shè)，則的大小關(guān)系為（）ABCD9已知滿足，則（ ）ABCD10已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，則（ ）A25B32C35D4011已知橢圓+=1(ab0)與直線交于A，B兩點(diǎn)，焦點(diǎn)F(0，-c)，其中c為半焦距，若ABF是直角三角形，則該橢圓的離心率為（ ）ABCD12是的（ ）A充分不必要條件B必要不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13過直線上一點(diǎn)作圓的兩條切線，切點(diǎn)分別

4、為，則的最小值是_.14在長方體中，為的中點(diǎn)，則點(diǎn)到平面的距離是_.15已知等比數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn，若a2a8=2a3a6,S5=-62，則a1的值是 16內(nèi)角，的對邊分別為，若，則_三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17（12分）已知函數(shù).（1）當(dāng)時，求不等式的解集；（2）若關(guān)于的不等式的解集包含，求實(shí)數(shù)的取值范圍.18（12分）已知圓上有一動點(diǎn)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，四邊形為平行四邊形，線段的垂直平分線交于點(diǎn).（）求點(diǎn)的軌跡的方程；（）過點(diǎn)作直線與曲線交于兩點(diǎn)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，直線與軸分別交于兩點(diǎn)，求證：線段的中點(diǎn)為定點(diǎn)，并求出面積的最大值.19（12分） 選修4-5：

5、不等式選講:已知函數(shù).（1）當(dāng)時，求不等式的解集；（2）設(shè)，且的最小值為.若，求的最小值.20（12分）設(shè)函數(shù)，是函數(shù)的導(dǎo)數(shù).（1）若，證明在區(qū)間上沒有零點(diǎn)；（2）在上恒成立，求的取值范圍.21（12分）在四棱錐中，底面是邊長為2的菱形，是的中點(diǎn)（1）證明：平面；（2）設(shè)是線段上的動點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)到平面距離最大時，求三棱錐的體積22（10分）在直角坐標(biāo)系中，曲線的參數(shù)方程為（為參數(shù)），以原點(diǎn)為極點(diǎn)，以軸正半軸為極軸，建立極坐標(biāo)系，曲線的極坐標(biāo)方程為.（1）求曲線的普通方程與曲線的直角坐標(biāo)方程；（2）設(shè)為曲線上位于第一，二象限的兩個動點(diǎn)，且，射線交曲線分別于，求面積的最小值，并求此時四邊形的面積.參考

6、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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1C【解析】首先明確這是一個幾何概型面積類型，然后求得總事件的面積和所研究事件的面積，代入概率公式求解.【詳解】因?yàn)檎叫螢橹旆剑涿娣e為9，五邊形的面積為，所以此點(diǎn)取自朱方的概率為.故選：C【點(diǎn)睛】本題主要考查了幾何概型的概率求法，還考查了數(shù)形結(jié)合的思想和運(yùn)算求解的能力，屬于基礎(chǔ)題.2C【解析】首先把三視圖轉(zhuǎn)換為幾何體，該幾何體為由一個三棱柱體，切去一個三棱錐體，由柱體、椎體的體積公式進(jìn)一步求出幾何體的體積.【詳解】解：根據(jù)幾何體的三視圖轉(zhuǎn)換為幾何體為：該幾何體為由一個三棱柱體，切去一個

7、三棱錐體，如圖所示：故：.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查了由三視圖求幾何體的體積、需熟記柱體、椎體的體積公式，考查了空間想象能力，屬于基礎(chǔ)題.3C【解析】根據(jù)橢圓的定義可得，再利用余弦定理即可得到結(jié)論.【詳解】由題意，又，則，由余弦定理可得.故.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的定義，考查余弦定理，考查運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題.4A【解析】根據(jù)兩個已知條件求出數(shù)列的公比和首項(xiàng)，即得的值.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為q.由，得，解得或.因?yàn)?且數(shù)列遞增，所以.又，解得，故.故選：A【點(diǎn)睛】本題主要考查等比數(shù)列的通項(xiàng)和求和公式，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.5C【解析】設(shè)公差為，則由題意可得，解得，可

8、得.令，可得當(dāng)時，當(dāng)時，由此可得數(shù)列前項(xiàng)和中最小的.【詳解】解：等差數(shù)列中，已知，且，設(shè)公差為，則，解得，.令，可得，故當(dāng)時，當(dāng)時，故數(shù)列前項(xiàng)和中最小的是.故選：C.【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列的性質(zhì)，等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的應(yīng)用，屬于中檔題.6B【解析】根據(jù)高階等差數(shù)列的定義，求得等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和，利用累加法求得數(shù)列的通項(xiàng)公式，進(jìn)而求得.【詳解】依題意：1，4，8，14，23，36，54，兩兩作差得：3，4，6，9，13，18，兩兩作差得：1，2，3，4，5，設(shè)該數(shù)列為，令，設(shè)的前項(xiàng)和為，又令，設(shè)的前項(xiàng)和為.易，進(jìn)而得，所以，則，所以，所以.故選：B【點(diǎn)睛】本小題主要考查新定義數(shù)列的理

9、解和運(yùn)用，考查累加法求數(shù)列的通項(xiàng)公式，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于中檔題.7B【解析】由題意，結(jié)合集合，求得集合，得到集合中元素的個數(shù)，即可求解，得到答案【詳解】由題意，集合， 則，所以集合的真子集的個數(shù)為個，故選B【點(diǎn)睛】本題主要考查了集合的運(yùn)算和集合中真子集的個數(shù)個數(shù)的求解，其中作出集合的運(yùn)算，得到集合，再由真子集個數(shù)的公式作出計(jì)算是解答的關(guān)鍵，著重考查了推理與運(yùn)算能力8A【解析】根據(jù)圖象關(guān)于軸對稱可知關(guān)于對稱，從而得到在上單調(diào)遞增且；再根據(jù)自變量的大小關(guān)系得到函數(shù)值的大小關(guān)系.【詳解】為偶函數(shù) 圖象關(guān)于軸對稱圖象關(guān)于對稱時，單調(diào)遞減 時，單調(diào)遞增又且 ，即本題正確選項(xiàng)：【點(diǎn)睛】本題

10、考查利用函數(shù)奇偶性、對稱性和單調(diào)性比較函數(shù)值的大小關(guān)系問題，關(guān)鍵是能夠通過奇偶性和對稱性得到函數(shù)的單調(diào)性，通過自變量的大小關(guān)系求得結(jié)果.9A【解析】利用兩角和與差的余弦公式展開計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】，.故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查三角求值，涉及兩角和與差的余弦公式的應(yīng)用，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.10C【解析】設(shè)出等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差，即可根據(jù)題意列出兩個方程，求出通項(xiàng)公式，從而求得【詳解】設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為，公差為，則，解得，即有故選：C【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法和應(yīng)用，涉及等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的應(yīng)用，屬于容易題11A【解析】聯(lián)立直線與橢圓方程求出交點(diǎn)A，B兩點(diǎn)，利用平面向量

11、垂直的坐標(biāo)表示得到關(guān)于的關(guān)系式，解方程求解即可.【詳解】聯(lián)立方程，解方程可得或，不妨設(shè)A(0，a)，B(-b，0)，由題意可知，=0，因?yàn)椋善矫嫦蛄看怪钡淖鴺?biāo)表示可得， 因?yàn)椋詀2-c2=ac，兩邊同時除以可得，解得e=或（舍去），所以該橢圓的離心率為.故選：A【點(diǎn)睛】本題考查橢圓方程及其性質(zhì)、離心率的求解、平面向量垂直的坐標(biāo)表示；考查運(yùn)算求解能力和知識遷移能力；利用平面向量垂直的坐標(biāo)表示得到關(guān)于的關(guān)系式是求解本題的關(guān)鍵；屬于中檔題、?？碱}型.12B【解析】分別判斷充分性和必要性得到答案.【詳解】所以 （逆否命題）必要性成立當(dāng)，不充分故是必要不充分條件，答案選B【點(diǎn)睛】本題考查了充分必要

12、條件，屬于簡單題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】由切線的性質(zhì)，可知，切由直角三角形PAO，PBO，即可設(shè)，進(jìn)而表示，由圖像觀察可知進(jìn)而求出x的范圍，再用的式子表示，整理后利用換元法與雙勾函數(shù)求出最小值.【詳解】由題可知，設(shè)，由切線的性質(zhì)可知，則顯然，則或（舍去）因?yàn)榱睿瑒t，由雙勾函數(shù)單調(diào)性可知其在區(qū)間上單調(diào)遞增，所以故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查在以直線與圓的位置關(guān)系為背景下求向量數(shù)量積的最值問題，應(yīng)用函數(shù)形式表示所求式子，進(jìn)而利用分析函數(shù)單調(diào)性或基本不等式求得最值，屬于較難題.14【解析】利用等體積法求解點(diǎn)到平面的距離【詳解】由題在長方體中，所以，所以，設(shè)點(diǎn)到平面的

13、距離為，解得故答案為：【點(diǎn)睛】此題考查求點(diǎn)到平面的距離，通過在三棱錐中利用等體積法求解，關(guān)鍵在于合理變換三棱錐的頂點(diǎn).15-2【解析】試題分析：a2a8=2a3a6a52=2a5a4a5=2a4q=2，S5=-62a1(1-25)1-2=-62a1=-2考點(diǎn)：等比數(shù)列性質(zhì)及求和公式16【解析】，即，三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17（1）（2）【解析】（1）按進(jìn)行分類，得到等價不等式組，分別解出解集，再取并集，得到答案；（2）將問題轉(zhuǎn)化為在時恒成立，按和分類討論，分別得到不等式恒成立時對應(yīng)的的范圍，再取交集，得到答案.【詳解】解：（1）當(dāng)時，等價于或或，解得或或

14、，所以不等式的解集為：.（2）依題意即在時恒成立，當(dāng)時，即，所以對恒成立，得；當(dāng)時，即，所以對任意恒成立，得，綜上，.【點(diǎn)睛】本題考查分類討論解絕對值不等式，分類討論研究不等式恒成立問題，屬于中檔題.18（）；（）4.【解析】（）先畫出圖形，結(jié)合垂直平分線和平行四邊形性質(zhì)可得為一定值，故可確定點(diǎn)軌跡為橢圓（），進(jìn)而求解；（）設(shè)直線方程為，點(diǎn)坐標(biāo)分別為，聯(lián)立直線與橢圓方程得，分別由點(diǎn)斜式求得直線KA的方程為，令得，同理得，由結(jié)合韋達(dá)定理即可求解，而，當(dāng)重合交于點(diǎn)時，可求最值；【詳解】（），所以點(diǎn)的軌跡是一個橢圓，且長軸長，半焦距，所以，軌跡的方程為.（）當(dāng)直線的斜率為0時，與曲線無交點(diǎn).當(dāng)直線的

15、斜率不為0時，設(shè)過點(diǎn)的直線方程為，點(diǎn)坐標(biāo)分別為.直線與橢圓方程聯(lián)立得消去，得.則，.直線KA的方程為.令得.同理可得.所以.所以的中點(diǎn)為.不妨設(shè)點(diǎn)在點(diǎn)的上方，則.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)橢圓的定義求橢圓的方程，橢圓中的定點(diǎn)定值問題，屬于中檔題19（1） （2）【解析】（1）當(dāng)時，原不等式可化為，分類討論即可求得不等式的解集；（2）由題意得，的最小值為，所以，由，得，利用基本不等式即可求解其最小值【詳解】（1）當(dāng)時，原不等式可化為，當(dāng)時，不等式可化為，解得，此時；當(dāng)時，不等式可化為，解得，此時；當(dāng)時，不等式可化為，解得，此時，綜上，原不等式的解集為.（2）由題意得， ，因?yàn)榈淖钚≈禐椋?，由，得?/p>

16、所以 ，當(dāng)且僅當(dāng)，即，時，的最小值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了絕對值不等式問題，對于含絕對值不等式的解法有兩個基本方法，一是運(yùn)用零點(diǎn)分區(qū)間討論，二是利用絕對值的幾何意義求解法一是運(yùn)用分類討論思想，法二是運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想，將絕對值不等式與函數(shù)以及不等式恒成立交匯、滲透，解題時強(qiáng)化函數(shù)、數(shù)形結(jié)合與轉(zhuǎn)化化歸思想方法的靈活應(yīng)用，這是命題的新動向20（1）證明見解析（2）【解析】（1）先利用導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則和導(dǎo)數(shù)公式求出，再由函數(shù)的導(dǎo)數(shù)可知，函數(shù)在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，而，可知在區(qū)間上恒成立，即在區(qū)間上沒有零點(diǎn)；（2）由題意可將轉(zhuǎn)化為，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)討論研究其在上的單調(diào)性，由，即可求出的取值范圍

17、【詳解】（1）若，則，設(shè)，則，故函數(shù)是奇函數(shù)當(dāng)時，這時，又函數(shù)是奇函數(shù)，所以當(dāng)時，.綜上，當(dāng)時，函數(shù)單調(diào)遞增；當(dāng)時，函數(shù)單調(diào)遞減.又，故在區(qū)間上恒成立，所以在區(qū)間上沒有零點(diǎn).（2），由，所以恒成立，若，則，設(shè)，.故當(dāng)時，又，所以當(dāng)時，滿足題意；當(dāng)時，有，與條件矛盾，舍去； 當(dāng)時，令，則，又，故在區(qū)間上有無窮多個零點(diǎn)，設(shè)最小的零點(diǎn)為，則當(dāng)時，因此在上單調(diào)遞增.，所以.于是，當(dāng)時，得，與條件矛盾.故的取值范圍是.【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則和導(dǎo)數(shù)公式的應(yīng)用，以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值，涉及分類討論思想和放縮法的應(yīng)用，難度較大，意在考查學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和邏輯推理能力

18、，屬于較難題21（1）見解析（2）【解析】（1）連接與交于，連接，證明即可得證線面平行；（2）首先證明平面(只要取中點(diǎn)，可證平面，從而得，同理得),因此點(diǎn)到直線的距離即為點(diǎn)到平面的距離，由平面幾何知識易得最大值，然后可計(jì)算體積【詳解】（1）證明：連接與交于，連接，因?yàn)槭橇庑?，所以為的中點(diǎn)，又因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn)，所以，因?yàn)槠矫嫫矫?，所以平面?）解：取中點(diǎn)，連接，因?yàn)樗倪呅问橇庑?，且，所以，又，所以平面，又平面，所以同理可證：，又，所以平面，所以平面平面，又平面平面，所以點(diǎn)到直線的距離即為點(diǎn)到平面的距離，過作直線的垂線段，在所有垂線段中長度最大為，因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn)，故點(diǎn)到平面的最大距離為1，此時，為的中點(diǎn)，即，所以，所以【點(diǎn)睛】本題考查證明線面平行，考查求棱錐的體積，掌握面面垂直與線面垂直的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵22（1）；（2）面積的最