高考数学二模试卷(理科)
题号 得分 一 二 三 总分 一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1. 已知集合N={x|x2-x-2≤1},M={-2,0,1},则M∩N=( )
A. [-1,2] B. [-2,1] C. {-2,0,1} D. {0,1} 2. 设z=
,则|z|=( )
A.
3. 4.
5.
6.
B. 2 C. 1+i D. 1-i 在数列{an}中,a3=5,an+1-an-2=0(n∈N+),若Sn=25,则n=( ) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
在某项测试中,测量结果ξ服从正态分布N(1,σ2)(σ>0),若P(0<ξ<1)=0.4,则P(0<ξ<2)=( ) A. 0.4 B. 0.8 C. 0.6 D. 0.2 如图程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入的a,b分别为12,18,则输出的a的值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 6
已知a,b∈R,则“”是“a<b”的( )
A. 充分不必要条件 C. 充分必要条件
7. 若函数f(x)=x2ln2x,则f(x)在点(
B. 必要不充分条件
D. 既不充分也不必要条件
)处的切线方程为( )
A. y=0
8. 已知sin(
B. 2x-4y-1=0
)=2cos(
C. 2x+4y-1=0 D. 2x-8y-1=0
),则sin2θ=( )
A. B. C. D.
9. 已知f(x)是定义在R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增.若实数m满足f
(log3|m-1|)+ f(-1)<0,则m的取值范围是() B. C. D. B、C的对边分别是a、b、c,10. 在△ABC中,内角A、若ccosB+bcosC=,且b2+c2-a2=
则
=( )
A.
bc,
A. B. C. 2 D.
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11. 过双曲线x2-22+y2=4和圆C2:+y2=1的右支上一点P分别向圆C1:(x+2)(x-2)
作切线,切点分别为M,N,则|PM|2-|PN|2的最小值为( )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
12. 安排3名志愿者完成5项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同
的安排方式共有( ) A. 90种 B. 150种 C. 180种 D. 300种 二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 已知向量=(1,5),=(2,-1),=(m,3),若⊥(14. 若x,y满足
,则的最大值为______.
),则m=______.
15. 以抛物线C:y2=2px(p>0)的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于
D,E两点.已知|AB|=2,|DE|=2,则p等于______. 16. 在大小为75°的二面角α-l-β内有一点M到两个半平面的距离分别为1和,则点
M到棱l的距离等于______.
三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)
17. 已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,(n∈N*).
(1)求证:数列{an+1}是等比数列; (2)求数列{an}的前n项和.
18. 某汽车公司为调查4S店个数对该公司汽车销量的影响,对同等规模的A,B,C,
D四座城市的4S店一季度汽车销量进行了统计,结果如表: 城市 4S店个数x A 2 B 3 30 C 6 37 D 5 33 销量y(台数) 24 (1)根据统计的数据进行分析,求y关于x的线性回归方程;
(2)现要从A,B,D三座城市的10个4S店中选取3个做深入调查,求B城市中被选中的4S店个数X的分布列和期望. 附:回归方程=
中的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
=
,=-
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19. 已知四棱锥S﹣ABCD的底面ABCD是菱形,∠ABC=,SA⊥底面ABCD,E是SC上
的任意一点.
(1)求证:平面EBD⊥平面SAC;
(2)设SA=AB=2,是否存在点E使平面BED与平面SAD所成的锐二面角的大小为30°?如果存在,求出点E的位置,如果不存在,请说明理由.
20. 椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率e=,过点A(-a,0)和B(0,b)的直线
与原点间的距离为.
(1)求椭圆M的方程;
(2)过点E(1,0)的直线l与椭圆M交于C、D两点,且点D位于第一象限,当=3时,求直线l的方程.
21. 设函数f(x)=ex-(a-1)x2-x.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2)已知函数f(x)在(0,+∞)上有极值,求实数a的取值范围.
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22. 在平面直角坐标系中,已知曲线C的参数方程为
(φ为参数),以
原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线C的极坐标方程; (2)过点P(1,2)倾斜角为135°的直线l与曲线C交于M、N两点,求PM2+PN2的值.
23. 已知函数f(x)=|x-a|+2x,其中a>0.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥2的解集;
(2)若关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x) |≤2恒成立,求实数a的取值范围.
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答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:集合N={x|x2-x-2≤1}={x|M={-2,0,1}, ∴M∩N={0,1}. 故选:D.
先求出集合N,M,由此能求出M∩N.
本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 2.【答案】A
≤x≤
},
【解析】解:根据题意,z=
=
=(-10+10i)=-1+i,
则|Z|=, 故选:A.
根据题意,求出z=-1+i,由复数模的公式计算可得答案. 本题考查复数的计算,关键是掌握复数的计算公式. 3.【答案】C
【解析】解:数列{an}中,a3=5, 由于:an+1-an-2=0(n∈N+), 故:an+1-an=2(常数), 所以:数列{an}为等差数列, 故:an=5+2(n-3)=2n-1, 所以:
,
解得:n=5. 故选:C.
首先求出数列的通项公式,进一步利用等差数列的前n项和公式的应用求出结果. 本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,等差数列的前n项和公式的应用,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题型. 4.【答案】B
【解析】解:随机变量X服从正态分布N(1,σ2), ∴曲线关于x=1对称, ∵P(0<ξ<1)=0.4, ∴P(1≤ξ<2)=0.4,
∴P(0<ξ<2)=P(0<ξ<1)+P(1≤ξ<2)=0.4+0.4=0.8, 故选:B.
由已知结合正态分布曲线的对称性即可求解.
本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查正态分布中两个量μ和σ的应
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用,考查曲线的对称性,属于基础题. 5.【答案】D
【解析】解:根据程序框图: a=12,b=18, 由于:a≠b, 所以:b=b-a=6, 由于a=12,b=6, 所以:a=6, 由于a=b, 所以输出a=6. 故选:D.
直接利用程序框图的循环结构和条件结构的应用求出结果.
本题考查的知识要点:程序框图的循环结构的应用,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题型. 6.【答案】D
【解析】解:当a=-1,b=1时,满足a<b,但>不成立. 当a=1,b=-1时,满足>,但a<b不成立. “>”是“a<b”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
根据不等式的性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断.
本题主要考查充分条件和必要条件的应用,利用不等式的性质是解决本题的关键. 7.【答案】B
【解析】解:函数f(x)=x2ln2x的导数为f′(x)=2xln2x+x2•=2xln2x+x, 可得f(x)在(
)处的切线的斜率为k=,
可得切线方程为y=(x-),
即为2x-4y-1=0. 故选:B.
求得f(x)的导数,可得切线的斜率,由点斜式方程可得所求切线方程.
本题考查导数的运用:求切线方程,考查导数的运算和直线方程的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题. 8.【答案】C
【解析】解:由sin(得tan(∴
)=2,即,则tan
. )=2cos(
,
),
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∴sin2θ=.
故选:C.
由已知求得tanθ,再由万能公式化弦为切求解.
本题考查三角函数的化简求值,考查两角和的正切及万能公式的应用,是基础题. 9.【答案】A
【解析】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增. ∴f(x)在(-∞,0)上单调递增. ∵f(log3|m-1|)+f(-1)<0,
∴f(log3|m-1|)<-f(-1)=f(1), ∴log3|m-1|<1, ∴0<|m-1|<3,
解可得-2<m<4且m≠1 故选:A.
fx)0)flog3|m-1|)由奇函数的性质可得(在(-∞,上单调递增.从从而原不等式可转化为(
<-f(-1)=f(1),可求
本题主要考查了利用函数的奇偶性及单调性求解不等式,解题的关键是函数性质的灵活应用.
10.【答案】C
【解析】解:根据题意,在△ABC中,ccosB+bcosC=则有c×b2+c2-a2=则
+b×bc,则cosA=
=a=
,
=,则sinA=,
,
==2;
故选:C.
根据题意,若ccosB+bcosC=b2+c2-a2=
bc变形可得cosA=
,由余弦定理可得c×
+b×
=a=
,进而对
=,计算可得sinA的值,据此计算可得答案.
本题考查三角形中的几何计算,涉及正弦定理、余弦定理的应用,属于基础题. 11.【答案】A
【解析】解:设P(x,y),由切线长定理可知|PM|2=|PC1|2-|C1M|2=(x+2)2+y2-4, |PN|2=|PC2|2-|C2N|2=(x-2)2+y2-1,
∴|PM|2-|PN|2=(x+2)2-(x-2)2-3=8x-3. ∵P在双曲线右支上,故x≥1,
∴当x=1时,|PM|2-|PN|2取得最小值5. 故选:A.
设P(x,y),根据勾股定理表示出|PM|2,|PN|2,再根据x的范围得出最小值. 本题考查了直线与圆的位置关系,双曲线的性质,属于中档题. 12.【答案】B
【解析】解:根据题意,分2步进行分析: ①、将5项工作分成3组,
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若分成1、1、3的三组,有若分成1、2、2的三组,有
=10种分组方法, =15种分组方法,
则将5项工作分成3组,有10+15=25种分组方法;
②、将分好的三组全排列,对应3名志愿者,有A33=6种情况,
6=150种不同的分组方法; 则有25×
故选:B.
根据题意,分2步进行分析:①、分两种情况讨论将5项工作分成3组的情况数目,②、将分好的三组全排列,对应3名志愿者,由分步计数原理计算可得答案. 本题考查排列、组合的应用,注意分组时要进行分类讨论. 13.【答案】3
【解析】解:∵=(1,5),=(2,-1),=(m,3), ∴
=(1+m,8),
),
∵⊥(
∵2(1+m)-8=0, ∴m=3,
故答案为:3. 先求出
的坐标,然后根据向量数量积性质的坐标表示即可求解.
本题主要考查了向量数量积的坐标表示的简单应用,属于基础试题. 14.【答案】5
【解析】解:满足约束条件如下图所示:
又∵的表示的是可行域内一点与原点连线的斜率
当x=1,y=5时,有最大值5. 给答案为:5.
本题主要考查线性规划的基本知识,先画出约束条件
,的可行域,然后分析
的可行域:
的几何意义,结合图象,用数形结合的思想,即可求解.
平面区域的最值问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时,关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案. 15.【答案】
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【解析】解:由对称性可知yA=±,代入抛物线方程可得xA==,
设圆的半径为R,则R2=+6,又R2=10+, ∴+6=10+,解得p=
.
故答案为:.
用p表示出A点坐标,利用垂径定理和勾股定理列方程求出p的值.
本题考查了抛物线的性质,圆的性质,属于中档题. 16.【答案】2
【解析】解:如图所示,
经过点M,作ME⊥β,MF⊥α,垂足分别为E,F. 则ME⊥l,MF⊥l.
设平面MEF与棱l交于点O,则l⊥平面MEOF. ∴l⊥MO.
设OM=x,∠EOM=θ1,∠MOF=θ2. 则θ1+θ2=,sinθ1=,sinθ2=. cosθ1=∴
,cosθ2=
.
+
×,
=sin=sin(θ1+θ2)=×
解得x=2. 故答案为:2.
如图所示,经过点M,作ME⊥β,MF⊥α,垂足分别为E,F.可得ME⊥l,MF⊥l.设平
l⊥MO.面MEF与棱l交于点O,可得l⊥平面MEOF.即MO为所求.设OM=x,∠EOM=θ1,∠MOF=θ2.可得θ1+θ2=,sinθ1=,sinθ2=.利用sin=sin(θ1+θ2),即可得出. 本题主要考查空间线面垂直、二面角的计算,考查了数形结合、推理与计算能力,属于
中档题.
17.【答案】解:(1)∵an+1=2an+1,(n∈N*), ∴an+1+1=2(an+1), ∴
=2,
∴数列{an+1}是以2为公比的等比数列,
(2)由(1)知,数列{an+1}是等比数列,且q=2,首项为a1+1=2, ∴an+1=2•2n-1=2n, ∴an=2n-1,
∴数列{an}的前n项和sn=(2+22+…+2n)-n=
-n=2n+1-n-2.
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【解析】(1)把所给的递推公式两边加上1后,得到an+1+1=2(an+1),再变为=2,
由等比数列的定义得证;
(2)根据(1)的结论和条件,求出{an+1}的通项公式,再求出{an}的通项公式,利用分组求和方法和等比数列的前n项和公式进行求解.
本题考察了等比数列的定义、通项公式和前n项和公式的应用,以及一般数列的求和方法:分组求和,对于数列的求和问题,一般先求出它的通项公式,再由通项公式的特点确定采用哪种方法.
18.【答案】解:(1)
=
,,
=2.9,
.
∴回归直线方程为;
(2)X的可能取值为:0,1,2,3. P(X=0)=P(X=2)=X的分布列为 X P 0 1 2 3 ;P(X=1)=;P(X=3)=
; .
.
∴X的期望为E(X)=0×
【解析】(1)直接利用最小二乘法求y关于x的线性回归方程;
(2)先求出X的可能取值为:0,1,2,3,再求出它们对应的概率和分布列,最后求出其期望.
本题主要考查回归直线方程的求法,考查随机变量的分布列和期望,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,是中档题.
19.【答案】证明:(1)∵SA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,∴SA⊥BD. ∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD. ∵AC∩AS=A,AC、AS⊂平面SAC, ∴BD⊥平面SAC.
∵BD⊂平面EBD,∴平面EBD⊥平面SAC.
解:(2)设AC与BD的交点为O,以OC、OD所在直线分别为x、y轴, 以过O垂直平面ABCD的直线为z轴,建立空间直角坐标系(如图),
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则A(-1,0,0),C(1,0,0),S(-1,0,2),B(0,-,0),D(0,,0).
设E(x,0,z),则=(x+1,0,z-2),=(1-x,0,-z),
设=,∴,∴E(,0,),
∴=(,-,).
又=(0,,0),
设平面BDE的法向量=(x,y,z),
∵.解得=(2,0,1-λ)为平面BDE的一个法向量.
同理可得平面SAD的一个法向量为=(),
∵平面BED与平面SAD所成的锐二面角的大小为30°, =∴cos30°
=
=,解得λ=1.
∴E为SC的中点.
【解析】(1)先证明BD⊥平面SAC,再证明平面EBD⊥平面SAC;
(2)设AC与BD的交点为O,以OC、OD所在直线分别为x、y轴,以过O垂直平面ABCD的直线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法求出cos30°=
=,解方程
即得解.
本题主要考查空间几何元素垂直关系的证明,考查二面角的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.
20.【答案】解(1)据题知,直线AB的方程为bx-ay+ab=0.
依题意得.
解得a2=2,b2=1,所以椭圆M的方程为+y2=1.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),(x2>0,y2>0,), 设直线l的方程为x=my+1(m∈R).
代入椭圆方程整理得:(m2+2)y2+2my-1=0.△=8m2+8>0
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∴y1+y2=-,y1y2=-.①
由=3,依题意可得:y1=-3y2,②
结合①②得,消去y2解得m=1,m=-1(不合题意).
所以直线l的方程为y=x-1.
【解析】(1)由题得到关于a,b,c的方程组,解方程组即得解;
y1)Dy2)y2>0)(2)设C(x1,,(x2,(x2>0,,设直线l的方程为x=my+1(m∈R).联
立直线和椭圆方程,利用韦达定理求出m的值得解.
本题主要考查椭圆的标准方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系,考查直线方程的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.属中档题. 21.【答案】解:(1)f'(x)=ex-2(a-1)x-1.当a=1时f'(x)=ex-1. 由f'(x)≥0有ex-1≥0,解得x≥0;f'(x)≤0,∴x≤0.
∴函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,在(-∞,0]上单调递减. (2)设g(x)=f'(x)=ex-2(a-1)x-1,则g'(x)=ex-2(a-1),
∵函数f(x)在(0,+∞)上有极值点,∴函数g(x)在(0,+∞)上有零点. ①当
时,x>0,∴ex>1,∴g'(x)=ex-2(a-1)>0,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,
∵g(0)=0,∴当x>0时g(x)>g(0)=0恒成立, 即函数g(x)在(0,+∞)上没有零点. ②当
时,2(a-1)>1,ln2(a-1)>0,
g'(x)=ex-2(a-1)>0时,x>ln2(a-1),g'(x)=ex-2(a-1)<0时,x<ln2(a-1), ∴g(x)在(0,ln2(a-1))上单调递减,在[ln2(a-1),+∞)上单调递增
∵g(0)=0,且g(x)在(0,ln2(a-1))上单调递减,∴g(ln2(a-1))<0. 对于a>0,当x→+∞时,g(x)→+∞,
∴存在x0∈[ln2(a-1),+∞)使g(x0)>0. ∴函数g(x)在(ln2(a-1),+∞)上有零点.
∴函数f(x)在(0,+∞)上有极值点时,实数a的取值范围是(,+∞).
【解析】(1)当a=1时,f(x)=ex-x利用导数求函数的单调性;
(2)先设g(x)=f'(x)=ex-2(a-1)x-1,再对a分类讨论,求出函数f(x)的单调性,作函数的图象,分析得到实数a的取值范围.
本题主要考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,属中档题.
22.【答案】解(1)依题意,曲线C的普通方程为x2+(y-2)2=4, 即x2+y2-4y=0,故x2+y2=4y,故ρ=4sinθ, 故所求极坐标方程为ρ=4sinθ; (2)设直线l的参数方程为将此参数方程代入x2+y2-4y=0中,
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(t为参数),
化简可得t2-t-3=0,
.
显然△>0.设M,N所对应的参数分别为t1,t2,则
∴PM2+PN2=t12+t22=(t1+t2)2-2t1t2=8.
【解析】(1)先求出曲线C的普通方程为x2+(y-2)2=4,再化成极坐标方程; (2)先写出直线的参数方程
(t为参数),再将直线的参数方程代入圆的方
程,利用直线参数方程t的几何意义解答.
本题主要考查参数方程、普通方程和极坐标方程的互化,考查直线参数方程t的几何意义解答,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.属中档题.
23.【答案】解:(1)当a=1时,f(x)=
.
当x≥1时,由f(x)≥2可得3x-1≥2,解得x≥1;
当x<1时,由f(x)≥2可得x+1≥2,解得x≥1;不成立; 综上所述,当a=1时,不等式f(x)≥2的解集为[1,+∞). (2)记h(x)=|f(2x+a)-2f(x)| =2||x|-|x-a|+a| =
∴|f(2x+a)-2f(x)|max=4a. 依题意得4a≤2, ∴a≤.
所以实数a的取值范围为(0,].
【解析】本题主要考查分类讨论法解绝对值不等式,考查绝对值不等式的恒成立的问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. (1)利用分类讨论法解绝对值不等式; (2)先求出h(a)|=即得解.
,再求出|f(2x+a)-2f(x)|max=4a,依题意得4a≤2,.
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