高考仿真模拟卷(一)
(时间:120分钟;满分:150分)
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x|2x>x+1},B={x||x-2|<3},则A∩B=( ) A.{x|-1 2.复数1 (1+i)i在复平面上对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 3.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是( A.8-πB.8-π22 3 C.3 D.8 x-4y+4≤0 4.若实数x,y满足约束条件 x+y≤1,则x-y的最大值是( ) x≥-3 A.-7 B.-13 4 C.-1 D.7 - 1 - / 15 ) 优选 5.已知数列{an}是等比数列,其公比为q,则“q>1”是“数列{an}为递增数列”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 6.函数y=(3x2+2x)ex的图象大致是( ) 7.一个袋子中有5个小球,其中2个红球,3个白球,它们仅有颜色不同.从袋子中一次摸出2个小球,记其中红球的个数为ξ,则E(ξ)=( ) A.0.4 B.0.6 C.0.8 D.1 8.如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC= 3,E是线段BC(不含端点)上一动点,把△ ABE沿AE折起得到△AB′E,使得平面B′AC⊥平面ADC,分别记B′A,B′E与平面ADC所成 的角为α,β,平面B′AE与平面ADC所成的角为θ,则( ) A.θ>α>βB.θ>2α C.θ>2βD.tan θ>2tan α x2-3x(x≥0), 9.已知函数f(x)=则方程|f(x)-1|=2-c(c为常数且c∈(-1,0)) -x+1(x<0),-e 的不同的实数根的个数为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 10.已知数列{an}满足2an≤an-1+an+1(n∈N*,n≥2),则( ) A.a5≤4a2-3a1B.a2+a7≤a3+a6 C.3(a7-a6)≥a6-a3D.a2+a3≥a6+a7 第Ⅱ卷(非选择题,共110分) - 2 - / 15 优选 二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题4分,共36分. 3+4i 11.已知i为虚数单位,则复数z=的模为________,复数z在复平面内对应的点位 i于第________象限. 12.已知直线l:mx-y=1.若直线l与直线x-my-1=0平行,则m的值为________;直线l被圆x2+2x+y2-24=0截得的弦长的最小值为________. 13.已知二项式(2x-2)n的展开式中的第2项为常数项,则n=________,二项展开式 x1 中所有项的系数和为________. 14.在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且sin2A+sin2C-sin Asin C=sin2B,则角B的大小为________,若b=2 15.已知F为双曲线2- →→ 3,则AB·AC的最大值为________. x2y2 ab2 =1(a>0,b>0)的左焦点,过点F作直线l与圆x2+y2=a2 →1→ 相切于点A,且与双曲线右支相交于点B,若FA=FB,则双曲线的离心率为________. 3 16.已知函数f(x)= 2x,g(x)=x3-3ax+ 711 ,若对任意的x1∈[-,],总存在x2∈822 x2+1 11 [-,],使得f(x1)=g(x2)成立,则正整数a的最小值为________. 22 →→→ 17.已知在△ABC中,对任意的t∈R,|BA-tBC|≥|AC|恒成立,且AB=10,AC∶BC=→→ 4∶3,P为△ABC内切圆上的一点,则PA·PB的取值X围是________. 三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. π 18.(本题满分14分)已知函数f(x)=3cos+x·cos x+sin2x,x∈R. 2 (1)求f(x)的单调递增区间; π (2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=,a=2且角A满足f(A) 4 - 3 - / 15 优选 =0,求△ABC的面积. 19.(本题满分15分)如图,在四棱锥S-ABCD中,四边形ABCD是矩形,平面SAD⊥平面ABCD,AD=SD,E是SB的中点,M是CD上任意一点. (1)求证:SA⊥EM; π (2)若AD=2,AB=1,∠SDA=,EM∥平面SAD,求直线BM与平面SAB所成角的正 3弦值. - 4 - / 15 优选 220.(本题满分15分)设正项数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,且1+S2n+1,3,1-Sn成 等差数列. (1)求数列{an}的通项公式; (2)证明: 21.(本题满分15分)如图,斜率为k的直线交抛物线x2=4y于A, n+1-1<++…+≤ S1S2Sn111 1 n-(n∈N*). 2 B两点,已知点B的横坐标比点A的横坐标大4,直线y=-kx+1 交线段AB于点R,交抛物线于点P,Q. (1)若点A的横坐标等于0,求|PQ|的值; (2)求|PR|·|QR|的最大值. - 5 - / 15 优选 1 22.(本题满分15分)已知函数f(x)=aln(x+1)+x2-x,其中a为非零实数. 2(1)讨论函数f(x)的单调性; (2)若y=f(x)有两个极值点x1,x2,且x1 1.解析:选B.解不等式2x>x+1,得x>1,所以A={x|x>1}.解不等式|x-2|<3,得-1 <. 2 - 6 - / 15 优选 11-1-i11 2.解析:选C.===--i,其在复平面上对应 (1+i)i-1+i(-1+i)(-1-i)22的点位于第三象限. 3.解析:选π =8-.故选B. 3 B.几何体直观图如图所示,该几何体为正方体挖去一个圆锥,V=23- 1 π·12·13 4.C 5.解析:选D.取 an=-2n,该数列的公比 1 q=2>1,但该数列是递减数列;取an=-()n, 2 1 该数列的公比q=<1,但该数列是递增数列.所以“q>1”是“数列{an}为递增数列”的既 2不充分也不必要条件.故选D. 6.解析:选A.通解:设f(x)=(3x2+2x)ex,由(3x2+2x)ex=0,得3x2+2x=0,解得x2 =-或x=0,所以函数f(x)只有两个零点,故排除B;f′(x)=(3x2+8x+2)ex,易知f′(x)=0 3有两个不同的实根,则函数f(x)有两个极值点,故排除C,D.故选A. 优解:设 f(x)=(3x2+2x)ex,由f(x)<0,得3x2+2x<0,解得- 2 7.解析:选C.由题意可得,摸出红球的个数ξ的可能取值分别为0,1,2,且P(ξ=0) 1C1C33C2133122 =2=,p(ξ=1)=2=,P(ξ=2)=2=.所以E(ξ)=0×+1×+2×=0.8.故选C510C55C51010510 C233 C. - 7 - / 15 优选 8.解析:选A.如图,过点B作BO⊥AC于点O,连接B′ O,OE,则B′O⊥AC.在Rt△ABC中,由AB=1,BC=3,可 13 得AC=2.由等面积法可得BO=,则AO=,B′O=, 222 因为平面B′AC⊥平面ADC,且B′O⊥AC,所以B′O⊥平面ADC,则∠B′AO=α,∠B′EO=β,tan α= 3 B′OAO=3,tan β= B′OEO F,则∠B′FO为平面B′AE与平面ADC所成的角θ,因为点O到AE的距离h 3 以tan θ= B′Oh> 24 =2,则tan θ>tan α,所以θ>α.故选A. 3 9.解析:选B.由|f(x)-1|=2-c,得f(x)=1±(2-c).因为c∈(-1,0),所以1+(2- c)∈(3,4),1-(2-c)∈(-2,-1).作出函数f(x)和y=1±(2-c)的图象如图所示,易知函 数的图象共有4个不同的交点,即方程|f(x)-1|=2-c(c为常数且c∈(-1,0))有4个不同的实数根.故选B. 10.解析:选C.法一:由2an≤an-1+an+1(n≥2),可得an-an-1≤an+1-an,所以有a2 -a1≤a3-a2≤…≤an+1-an,所以a5-a4+a4-a3+a3-a2≥3(a2-a1),化简得a5≥4a2-3a1,故选项A错误;由a7-a6≥a3-a2可得a7+a2≥a6+a3,故选项B错误;由3(a7-a6)≥a6- a5+a5-a4+a4-a3=a6-a3,可知选项C正确;若an=n,满足2an≤an-1+an+1(n≥2),但a2+a3=5 =36,a7=49,代入验证可得选项A,B,D错误,故选C. - 8 - / 15 优选 3+4i 11.解析:由题意得,z==4-3i,故复数z的模为5,复数z在复平面内对应的 i点为(4,-3),位于第四象限. 答案:5 四 12.解析:由题意,得m×(-m)=-1,所以m=1或-1,当m=1时,两条直线重合,舍去,所以m=-1.圆的标准方程为(x+1)2+y2=25,设圆心为C,则C(-1,0),半径为5,易知直线l:mx-y=1恒过定点A(0,-1),则|CA|==0截得的弦长的最小值为2 答案:-1 213.解析:(2 23 25-2=2 23. 2,所以直线l被圆x2+2x+y2-24 x- 1 x2 )n展开式的通项Tr+1=Crn(2x)n-r(-n-1 2 1 x2 n-r(-1)rx)r=Crn2 n-r2 -2r, 由第2项为常数项得,当r=1时, n-r2 -2r=0,即-2=0,解得n=5.令x=1,即可 得二项展开式中所有项的系数和为1. 答案:5 1 14.解析:由sin2A+sin2C-sinAsin C=sin2B,可得a2+c2-ac=b2,即a2+c2-b2 =ac,所以cos B= a2+c2-b21 2acπ =.又B∈(0,π),所以B=.设△ABC的外接圆半径为r,则23 2r== sin Bb2 3→→→→ =4,即r=2.AB·AC=bccos A,且ccos A为AB在AC方向上的投影,易知32 b→→ (ccos A)max=r+,故(AB·AC)max=b(r+)=6+4 22 π 答案: 6+4 3 3 b3. 15.解析:法一:如图,设点D是双曲线的右焦点,过D作DC⊥FB,垂足为C,连接OA,BD,因为FB与圆O相切于点A,所以 - 9 - / 15 优选 AO⊥FB,所以CD∥AO,且|CD|=2|AO|=2a,又|AO|=a,|OF|=c,FA=FB,所以|FA| 3 =b,|FB|=3b,所以|FA|=|AC|=|CB|=b,根据双曲线的定义,|FB|-|BD|=2a,所以|BD|=3b-2a.在Rt△BCD中,|CB|2+|CD|2=|BD|2,所以b2+(2a)2=(3b-2a)2,所以2b=3a,又 → 1→ b2=c2-a2,所以4c2=13a2,即 13 e==. a2 c法二:FB与圆O相切于点A,连接OA,所以AO⊥FB,所以|AO|=a,|OF|=c,|FA| baa2ab=b,所以直线AO的方程为y=-x,FA的方程为y=(x+c),两直线的交点为A(-,), abcc所以FA=(-+c, → a2cabc)=( b2abc,c3b23ab3b23ab),所以FB=3FA=(,),所以B(-c,),而 → → cccc3b23ab2(-c)()2 点B在双曲线上,因此, ca2 - c2c2-3a2 ()2 =1,即c3ab()2-cb2a2b2 =1,所 33 2以(2e-)-()2=1,即4e2=13,所以e= ee13 . 2 13 答案: 2 2(x2+1)-2x·2x-2x2+211 16.解析:f′(x)==,当x∈[-,]时,f′(x)>0,所以 (x2+1)2(x2+1)2221111447 3f(x)在[-,]上单调递增,所以f(x)在[-,]上的值域为[-,].因为g(x)=x-3ax+,2222558 a为正整数,所以a≥1,g′(x)=3x2-3a=3(x-a)(x+ 11 a),所以g(x)在[-,]上单调递 22 113a73a113a733a11 减,又g()=-+=1-,g(-)=-++=+,所以g(x)在[-,]上的 28282282842223a33a1111 值域为[1-,+].若对任意的x1∈[-,],总存在x2∈[-,],使得f(x1)=g(x2) 2422222 - 10 - / 15 优选 成立,则 3a41-≤-, 256 得a≥,因为a∈N*,所以a的最小值为2. 533a4 +≥,425 答案:2 →→→ 17.解析:因为对任意的t∈R,|BA-tBC|≥|AC|恒成立,所以AC⊥BC.又AB=10,AC∶ BC=4∶3,所以AC=8,BC=6.设△ABC内切圆的半径为r,圆心为M,则(AB+BC+AC) 2 1 =S△BAC=AC·BC,所以r=2.以C为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系, 2 r →→ 则C(0,0),A(0,8),B(6,0),M(2,2),设P(x,y),则PA·PB=(-x,8-y)·(6-x,-y)=x2-6x+y2-8y=(x-3)2+(y-4)2-25.(x-3)2+(y-4)2的几何意义为内切圆M上的动点P(x,y)与点N(3,4)的距离的平方,连接PN,所以(x-3)2+(y-4)2=|PN|2.连接MN,因为|NM|=∈[-16-45>2,所以5,-16+4 5-2≤|PN|≤5]. 5] 5+2,所以9-4 5≤|PN|2≤9+4 →→ 5,所以PA·PB答案:[-16-45,-16+4 ππ1ππ 218.解:(1)f(x)=3cos+x·cos x+sinx=-sin2x+,所以2kπ+≤2x+≤ 62262 2kπ+ 3π2 ,k∈Z,所以kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递增区间是 63 π 2π π2π kπ+,kπ+,k∈Z. 63 π1π(2)因为f(A)=0,所以-sin2x+=0,又因为0- 11 - / 15 优选 又b= sin Asin B2·a= 3 6 ,sin C=sin(A+B)= 6+4 6+4 2 , 1126 故S△ABC=absin C=×2×× 22323+3 =. 3 19.解:(1)证明:取SA的中点F,连接EF,FD,EC, 又E是SB的中点,所以EF∥AB, 因为四边形ABCD是矩形,所以AB∥CD,则EF∥CD,所以E,F,C,D四点共面,EM⊂平面ECDF. 因为BA⊥AD,平面SAD⊥平面ABCD,平面SAD∩平面ABCD=AD,所以AB⊥平面 SAD. 又SA⊂平面SAD,所以AB⊥SA,所以EF⊥SA. 因为AD=SD,F是SA的中点,所以SA⊥FD, 又EF∩FD=F,所以SA⊥平面ECDF,所以SA⊥EM. (2)因为EM∥平面SAD,EM⊂平面EFDC,平面SAD∩平面EFDC=DF,所以EM∥DF. 又EF∥DM,所以四边形EFDM为平行四边形, 所以EF=DM,所以M为CD的中点. π1 因为AD=2,AB=1,∠SDA=,所以SA=2,DM=EF=. 32 过点A作平面ABCD的垂线,作为z轴,以AD所在的直线为y轴,AB所在的直线为x轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 1 则A(0,0,0),B(1,0,0),M(,2,0),S(0,1,2 3), - 12 - / 15 优选 AB=(1,0,0),AS=(0,1,3),BM=(-,2,0). 2 → =0,n·ABx=0, 设平面SAB的法向量为n=(x,y,z),则即得x=0,令y→y+3z=0,n·AS=0,= 3,则z=-1,所以n=(0, 3,-1)为平面SAB的一个法向量. →→→ 1 设直线BM与平面SAB所成的角为θ, → → |BM·n| 251 则sin θ=|cos →17|BM|·|n|51为. 17 2220.解:(1)由题意得S2n+1-Sn=4,S1=4. 2所以数列{S2n}是以4为首项,4为公差的等差数列,所以Sn=4n. 2 又an>0,所以Sn>0,所以Sn=2当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2 n. n-2n-1. n-2n-1. 1 当n=1时,a1=2也满足上式,所以{an}的通项公式为an=2(2)证明:由(1)知Sn=2 1 1 1 1 1 1 n,所以==>=n+1-n, Sn2nn+nn+1+nn+1-1. 所以++…+>S1S2 1 Sn1 Sn=n+n<1 n+ =n-1 n-n-1(n≥2), 12 1111 当n≥2时,++…+<+ S1S2 1 SnS1 n-1=n-, 1 当n=1时,==S12所以当 11-, 21 1 1n-. 2 n∈N*时, 1 S1S2 ++…+≤Sn- 13 - / 15 优选 所以 n+1-1<++…+≤n-(n∈N*). S1S2Sn2 1111 21.解:(1)因为A(0,0),所以B(4,4), 所以k=1. y=-x+1 联立得⇒x2+4x-4=0, 2 x=4y 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1x2=-4,x1+x2=-4,|PQ|=8. (2)设AB的方程为y=kx+b(k≠0),代入x2=4y,得x2-4kx-4b=0,Δ=16k2+16b>0, 1+(-1)2|x1-x2|= xAxB=-4b,xA+xB=4k, 因为xB-xA=16k2+16b=4,所以k2=1-b. 1-bky=kx+b由⇒xR==, 2k2y=-kx+1 y=-kx+1 联立得⇒x2+4kx-4=0,所以x1+x2=-4k,x1x2=-4, x2=4y 则|PR|·|QR|=-(1+k2)(x1-xR)(x2-xR) =-(1+k2)[x1x2-xR(x1+x2)+x2R] =-(1+k2)(-4+2k2+ k2 4 ) 9762522=-(k-)+, 418144 14625所以当k=±时,|PR|·|QR|取得最大值是. 614422.解:(1)f′(x)= ax+1 +x-1= x2+(a-1) x+1 ,x>-1,当a-1≥0,即a≥1时,f′(x) 1-a>-1, ≥0,所以f(x)在(-1,+∞)单调递增,当0- 14 - / 15 优选 所以f(x)在区间(-1,-1-a)单调递增,在(-1-a,1-a)单调递减,在( 1-a)单调递减,在( 1-a,1-a, +∞)单调递增,当a<0时,因为x1<-1,所以f(x)在(-1,+∞)单调递增.