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文檔簡介
2021-2022高考數(shù)學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位置上,請用0.5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的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認真閱讀答題紙上的《注意事項》,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中,只有一項是符合題目要求的。1.設為坐標原點,是以為焦點的拋物線上任意一點,是線段上的點,且,則直線的斜率的最大值為()A.1 B. C. D.2.閱讀如圖的程序框圖,運行相應的程序,則輸出的的值為()A. B. C. D.3.已知集合,則集合真子集的個數(shù)為()A.3 B.4 C.7 D.84.如圖,中,點D在BC上,,將沿AD旋轉(zhuǎn)得到三棱錐,分別記,與平面ADC所成角為,,則,的大小關(guān)系是()A. B.C.,兩種情況都存在 D.存在某一位置使得5.已知集合,,若AB,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.6.已知函數(shù)的值域為,函數(shù),則的圖象的對稱中心為()A. B.C. D.7.若函數(shù)在時取得極值,則()A. B. C. D.8.已知正項等比數(shù)列中,存在兩項,使得,,則的最小值是()A. B. C. D.9.以下關(guān)于的命題,正確的是A.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增B.直線需是函數(shù)圖象的一條對稱軸C.點是函數(shù)圖象的一個對稱中心D.將函數(shù)圖象向左平移需個單位,可得到的圖象10.山東煙臺蘋果因“果形端正、色澤艷麗、果肉甜脆、香氣濃郁”享譽國內(nèi)外.據(jù)統(tǒng)計,煙臺蘋果(把蘋果近似看成球體)的直徑(單位:)服從正態(tài)分布,則直徑在內(nèi)的概率為()附:若,則,.A.0.6826 B.0.8413 C.0.8185 D.0.954411.正的邊長為2,將它沿邊上的高翻折,使點與點間的距離為,此時四面體的外接球表面積為()A. B. C. D.12.下列函數(shù)中,在區(qū)間上單調(diào)遞減的是()A. B. C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知為拋物線:的焦點,過作兩條互相垂直的直線,,直線與交于、兩點,直線與交于、兩點,則的最小值為__________.14.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項積為,,(且),則__________.15.在平面直角坐標系xOy中,A,B為x軸正半軸上的兩個動點,P(異于原點O)為y軸上的一個定點.若以AB為直徑的圓與圓x2+(y-2)2=1相外切,且∠APB的大小恒為定值,則線段OP的長為_____.16.若復數(shù)z滿足,其中i是虛數(shù)單位,則z的模是______.三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)如圖是圓的直徑,垂直于圓所在的平面,為圓周上不同于的任意一點(1)求證:平面平面;(2)設為的中點,為上的動點(不與重合)求二面角的正切值的最小值18.(12分)如圖1,四邊形是邊長為2的菱形,,為的中點,以為折痕將折起到的位置,使得平面平面,如圖2.(1)證明:平面平面;(2)求點到平面的距離.19.(12分)設等差數(shù)列的首項為0,公差為a,;等差數(shù)列的首項為0,公差為b,.由數(shù)列和構(gòu)造數(shù)表M,與數(shù)表;記數(shù)表M中位于第i行第j列的元素為,其中,(i,j=1,2,3,…).記數(shù)表中位于第i行第j列的元素為,其中(,,).如:,.(1)設,,請計算,,;(2)設,,試求,的表達式(用i,j表示),并證明:對于整數(shù)t,若t不屬于數(shù)表M,則t屬于數(shù)表;(3)設,,對于整數(shù)t,t不屬于數(shù)表M,求t的最大值.20.(12分)在中,內(nèi)角的對邊分別為,且(1)求;(2)若,且面積的最大值為,求周長的取值范圍.21.(12分)已知函數(shù).(Ⅰ)求在點處的切線方程;(Ⅱ)已知在上恒成立,求的值.(Ⅲ)若方程有兩個實數(shù)根,且,證明:.22.(10分)a,b,c分別為△ABC內(nèi)角A,B,C的對邊.已知a=3,,且B=60°.(1)求△ABC的面積;(2)若D,E是BC邊上的三等分點,求.
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選項中,只有一項是符合題目要求的。1.A【解析】
設,因為,得到,利用直線的斜率公式,得到,結(jié)合基本不等式,即可求解.【詳解】由題意,拋物線的焦點坐標為,設,因為,即線段的中點,所以,所以直線的斜率,當且僅當,即時等號成立,所以直線的斜率的最大值為1.故選:A.【點睛】本題主要考查了拋物線的方程及其應用,直線的斜率公式,以及利用基本不等式求最值的應用,著重考查了推理與運算能力,屬于中檔試題.2.C【解析】
根據(jù)給定的程序框圖,計算前幾次的運算規(guī)律,得出運算的周期性,確定跳出循環(huán)時的n的值,進而求解的值,得到答案.【詳解】由題意,,第1次循環(huán),,滿足判斷條件;第2次循環(huán),,滿足判斷條件;第3次循環(huán),,滿足判斷條件;可得的值滿足以3項為周期的計算規(guī)律,所以當時,跳出循環(huán),此時和時的值對應的相同,即.故選:C.【點睛】本題主要考查了循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序框圖的計算與輸出問題,其中解答中認真審題,得出程序運行時的計算規(guī)律是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與計算能力.3.C【解析】
解出集合,再由含有個元素的集合,其真子集的個數(shù)為個可得答案.【詳解】解:由,得所以集合的真子集個數(shù)為個.故選:C【點睛】此題考查利用集合子集個數(shù)判斷集合元素個數(shù)的應用,含有個元素的集合,其真子集的個數(shù)為個,屬于基礎題.4.A【解析】
根據(jù)題意作出垂線段,表示出所要求得、角,分別表示出其正弦值進行比較大小,從而判斷出角的大小,即可得答案.【詳解】由題可得過點作交于點,過作的垂線,垂足為,則易得,.設,則有,,,可得,.,,;,;,,,.綜上可得,.故選:.【點睛】本題考查空間直線與平面所成的角的大小關(guān)系,考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),意在考查學生對這些知識的理解掌握水平.5.D【解析】
先化簡,再根據(jù),且AB求解.【詳解】因為,又因為,且AB,所以.故選:D【點睛】本題主要考查集合的基本運算,還考查了運算求解的能力,屬于基礎題.6.B【解析】
由值域為確定的值,得,利用對稱中心列方程求解即可【詳解】因為,又依題意知的值域為,所以得,,所以,令,得,則的圖象的對稱中心為.故選:B【點睛】本題考查三角函數(shù)的圖像及性質(zhì),考查函數(shù)的對稱中心,重點考查值域的求解,易錯點是對稱中心縱坐標錯寫為07.D【解析】
對函數(shù)求導,根據(jù)函數(shù)在時取得極值,得到,即可求出結(jié)果.【詳解】因為,所以,又函數(shù)在時取得極值,所以,解得.故選D【點睛】本題主要考查導數(shù)的應用,根據(jù)函數(shù)的極值求參數(shù)的問題,屬于常考題型.8.C【解析】
由已知求出等比數(shù)列的公比,進而求出,嘗試用基本不等式,但取不到等號,所以考慮直接取的值代入比較即可.【詳解】,,或(舍).,,.當,時;當,時;當,時,,所以最小值為.故選:C.【點睛】本題考查等比數(shù)列通項公式基本量的計算及最小值,屬于基礎題.9.D【解析】
利用輔助角公式化簡函數(shù)得到,再逐項判斷正誤得到答案.【詳解】A選項,函數(shù)先增后減,錯誤B選項,不是函數(shù)對稱軸,錯誤C選項,,不是對稱中心,錯誤D選項,圖象向左平移需個單位得到,正確故答案選D【點睛】本題考查了三角函數(shù)的單調(diào)性,對稱軸,對稱中心,平移,意在考查學生對于三角函數(shù)性質(zhì)的綜合應用,其中化簡三角函數(shù)是解題的關(guān)鍵.10.C【解析】
根據(jù)服從的正態(tài)分布可得,,將所求概率轉(zhuǎn)化為,結(jié)合正態(tài)分布曲線的性質(zhì)可求得結(jié)果.【詳解】由題意,,,則,,所以,.故果實直徑在內(nèi)的概率為0.8185.故選:C【點睛】本題考查根據(jù)正態(tài)分布求解待定區(qū)間的概率問題,考查了正態(tài)曲線的對稱性,屬于基礎題.11.D【解析】
如圖所示,設的中點為,的外接圓的圓心為,四面體的外接球的球心為,連接,利用正弦定理可得,利用球心的性質(zhì)和線面垂直的性質(zhì)可得四邊形為平行四邊形,最后利用勾股定理可求外接球的半徑,從而可得外接球的表面積.【詳解】如圖所示,設的中點為,外接圓的圓心為,四面體的外接球的球心為,連接,則平面,.因為,故,因為,故.由正弦定理可得,故,又因為,故.因為,故平面,所以,因為平面,平面,故,故,所以四邊形為平行四邊形,所以,所以,故外接球的半徑為,外接球的表面積為.故選:D.【點睛】本題考查平面圖形的折疊以及三棱錐外接球表面積的計算,還考查正弦定理和余弦定理,折疊問題注意翻折前后的變量與不變量,外接球問題注意先確定外接球的球心的位置,然后把半徑放置在可解的直角三角形中來計算,本題有一定的難度.12.C【解析】
由每個函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可得到本題答案.【詳解】因為函數(shù)和在遞增,而在遞減.故選:C【點睛】本題主要考查常見簡單函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,屬基礎題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.16.【解析】由題意可知拋物線的焦點,準線為設直線的解析式為∵直線互相垂直∴的斜率為與拋物線的方程聯(lián)立,消去得設點由跟與系數(shù)的關(guān)系得,同理∵根據(jù)拋物線的性質(zhì),拋物線上的點到焦點的距離等于到準線的距離∴,同理∴,當且僅當時取等號.故答案為16點睛:(1)與拋物線有關(guān)的最值問題,一般情況下都與拋物線的定義有關(guān).利用定義可將拋物線上的點到焦點的距離轉(zhuǎn)化為到準線的距離,可以使運算化繁為簡.“看到準線想焦點,看到焦點想準線”,這是解決拋物線焦點弦有關(guān)問題的重要途徑;(2)圓錐曲線中的最值問題,可利用基本不等式求解,但要注意不等式成立的條件.14.【解析】
利用等比數(shù)列的性質(zhì)求得,進而求得,再利用對數(shù)運算求得的值.【詳解】由于,,所以,則,∴,,.故答案為:【點睛】本小題主要考查等比數(shù)列的性質(zhì),考查對數(shù)運算,屬于基礎題.15.【解析】分析:設O2(a,0),圓O2的半徑為r(變量),OP=t(常數(shù)),利用差角的正切公式,結(jié)合以AB為直徑的圓與圓x2+(y-2)2=1相外切.且∠APB的大小恒為定值,即可求出線段OP的長.詳解:設O2(a,0),圓O2的半徑為r(變量),OP=t(常數(shù)),則∵∠APB的大小恒為定值,
∴t=,∴|OP|=.故答案為點睛:本題考查圓與圓的位置關(guān)系,考查差角的正切公式,考查學生的計算能力,屬于中檔題.16.【解析】
先求得復數(shù),再由復數(shù)模的計算公式即得.【詳解】,,則.故答案為:【點睛】本題考查復數(shù)的四則運算和求復數(shù)的模,是基礎題.三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(1)見解析(2)【解析】
(1)推導出,,從而平面,由面面垂直的判定定理即可得證.(2)過作,以為坐標原點,建立如圖所示空間坐標系,設,利用空間向量法表示出二面角的余弦值,當余弦值取得最大時,正切值求得最小值;【詳解】(1)因為,面,,平面,平面,平面,又平面,平面平面;(2)過作,以為坐標原點,建立如圖所示空間坐標系,則,設,則平面的一個法向量為設平面的一個法向量為則,即,令,如圖二面角的平面角為銳角,設二面角為,則,時取得最大值,最大值為,則最小值為【點睛】本題考查面面垂直的證明,利用空間向量法解決立體幾何問題,屬于中檔題.18.(1)證明見解析(2)【解析】
(1)由題意可證得,,所以平面,則平面平面可證;(2)解法一:利用等體積法由可求出點到平面的距離;解法二:由條件知點到平面的距離等于點到平面的距離,過點作的垂線,垂足,證明平面,計算出即可.【詳解】解法一:(1)依題意知,因為,所以.又平面平面,平面平面,平面,所以平面.又平面,所以.由已知,是等邊三角形,且為的中點,所以.因為,所以.又,所以平面.又平面,所以平面平面.(2)在中,,,所以.由(1)知,平面,且,所以三棱錐的體積.在中,,,得,由(1)知,平面,所以,所以,設點到平面的距離,則三棱錐的體積,得.解法二:(1)同解法一;(2)因為,平面,平面,所以平面.所以點到平面的距離等于點到平面的距離.過點作的垂線,垂足,即.由(1)知,平面平面,平面平面,平面,所以平面,即為點到平面的距離.由(1)知,,在中,,,得.又,所以.所以點到平面的距離為.【點睛】本題主要考查空間面面垂直的的判定及點到面的距離,考查學生的空間想象能力、推理論證能力、運算求解能力.求點到平面的距離一般可采用兩種方法求解:①等體積法;②作(找)出點到平面的垂線段,進行計算即可.19.(1)(2)詳見解析(3)29【解析】
(1)將,代入,可求出,,可代入求,,可求結(jié)果.(2)可求,,通過反證法證明,(3)可推出,,的最大值,就是集合中元素的最大值,求出.【詳解】(1)由題意知等差數(shù)列的通項公式為:;等差數(shù)列的通項公式為:,得,則,,得,故.(2)證明:已知.,由題意知等差數(shù)列的通項公式為:;等差數(shù)列的通項公式為:,得,,.得,,,.所以若,則存在,,使,若,則存在,,,使,因此,對于正整數(shù),考慮集合,,,即,,,,,,.下面證明:集合中至少有一元素是7的倍數(shù).反證法:假設集合中任何一個元素,都不是7的倍數(shù),則集合中每一元素關(guān)于7的余數(shù)可以為1,2,3,4,5,6,又因為集合中共有7個元素,所以集合中至少存在兩個元素關(guān)于7的余數(shù)相同,不妨設為,,其中,,.則這兩個元素的差為7的倍數(shù),即,所以,與矛盾,所以假設不成立,即原命題成立.即集合中至少有一元素是7的倍數(shù),不妨設該元素為,,,則存在,使,,,即,,,由已證可知,若,則存在,,使,而,所以為負整數(shù),設,則,且,,,,所以,當,時,對于整數(shù),若,則成立.(3)下面用反證法證明:若對于整數(shù),,則,假設命題不成立,即,且.則對于整數(shù),存在,,,,,使成立,整理,得,又因為,,所以且是7的倍數(shù),因為,,所以,所以矛盾,即假設不成立.所以對于整數(shù),若,則,又由第二問,對于整數(shù),則,所以的最大值,就是集合中元素的最大值,又因為,,,,所以.【點睛】本題考查數(shù)列的綜合應用,以及反證法,求最值,屬于難題.20.(1)(2)【解析】
(1)利用二倍角公式及三角形內(nèi)角和定理,將化簡為,求出的值,結(jié)合,求出A的值;(2)寫出三角形的面積公式,由其最大值為求出.由余弦定理,結(jié)合,,求出的范圍,注意.進而求出周長的范圍.【詳解】解:(1)整理得解得或(舍去)又;(2)由題意知,又,,又周長的取值范圍是【點睛】本題考查了二倍角余弦公式,三角形面積公式,余弦定理的應用,求三角形的周長的范圍問題.屬于中檔題.21.(Ⅰ);(
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