2022年高考數(shù)學(xué)模擬試卷(理科) 含解析(I)
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1、2022年高考數(shù)學(xué)模擬試卷(理科) 含解析(I) 一、選擇題:本大題共12個小題,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.已知集合M={x|y=ln(1﹣x)},集合N={y|y=ex,x∈R(e為自然對數(shù)的底數(shù))},則M∩N=( ?。? A.{x|x<1} B.{x|x>1} C.{x|0<x<1} D.? 2.若復(fù)數(shù)z=sinθ﹣+(cosθ﹣)i是純虛數(shù),則tanθ的值為( ) A. B.﹣ C. D.﹣ 3.設(shè)平面α與平面β相交于直線l,直線a在平面α內(nèi),直線b在平面β內(nèi),且b⊥l,則“a⊥b”是“α⊥β”的( ?。? A.充分
2、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 4.若f(x)為偶函數(shù),且當(dāng)x∈[0,+∞)時,f(x)=,則不等式f(x﹣1)<1的解集為( ?。? A.{x|0<x<2} B.{x|﹣1<x<1} C.{x|0<x<1} D.{x|﹣2<x<2} 5.《九章算術(shù)》商功章有題:一圓柱形谷倉,高1丈3尺,容納米xx斛(1丈=10尺,斛為容積單位,1斛≈1.62立方尺,π≈3),則圓柱底面周長約為( ?。? A.1丈3尺 B.5丈4尺 C.9丈2尺 D.48丈6尺 6.設(shè)點(diǎn)O是邊長為1的正△ABC的中心(如圖所示),則(+)?(+)=( ?。? A. B.﹣
3、C.﹣ D. 7.現(xiàn)有5人參加抽獎活動,每人依次從裝有5張獎票(其中3張為中獎票)的箱子中不放回地隨機(jī)抽取一張,直到3張中獎票都被抽出時活動結(jié)束,則活動恰好在第4人抽完結(jié)束的概率為( ) A. B. C. D. 8.設(shè)實數(shù)x,y滿足約束條件,已知z=2x+y的最大值是7,最小值是﹣26,則實數(shù)a的值為( ?。? A.6 B.﹣6 C.﹣1 D.1 9.如圖,把圓周長為1的圓的圓心C放在y軸上,頂點(diǎn)A(0,1),一動點(diǎn)M從A開始逆時針繞圓運(yùn)動一周,記=x,直線AM與x軸交于點(diǎn)N(t,0),則函數(shù)t=f(x)的圖象大致為( ?。? A. B. C. D. 10.一個幾何體的三視圖如
4、圖所示,該幾何體的體積為( ?。? A. B. C. D. 11.已知F是雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),O是雙曲線C的中心,直線y=x是雙曲線C的一條漸近線,以線段OF為邊作正三角形AOF,若點(diǎn)A在雙曲線C上,則m的值為( ?。? A.3+2 B.3﹣2 C.3+ D.3﹣ 12.設(shè)函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d有兩個極值點(diǎn)x1,x2,若點(diǎn)P(x1,f(x1))為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)Q(x2,f(x2))在圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1上運(yùn)動時,則函數(shù)f(x)圖象的切線斜率的最大值為( ?。? A.3+ B.2+ C.2+ D.3+ 二、填空題:本大題共4小
5、題,每小題5分. 13.已知函數(shù)y=f(x+1)﹣1(x∈R)是奇函數(shù),則f(1)= . 14.在二項式(+2x)n的展開式中,前3項的二項式系數(shù)之和等于79,則展開式中x4的系數(shù)為 ?。? 15.已知直線l1:x+2y=a+2和直線l2:2x﹣y=2a﹣1分別與圓(x﹣a)2+(y﹣1)2=16相交于A,B和C,D,則四邊形ABCD的內(nèi)切圓的面積為 ?。? 16.在四邊形ABCD中,AB=7,AC=6,,CD=6sin∠DAC,則BD的最大值為 ?。? 三、解答題:解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟. 17.已知數(shù)列{an}中,a1=1,a2
6、=3,其前n項和為Sn,且當(dāng)n≥2時,an+1Sn﹣1﹣anSn=0. (1)求證:數(shù)列{Sn}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項公式; (2)令bn=,記數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,求Tn. 18.某班級舉辦知識競賽活動,現(xiàn)將初賽答卷成績(得分均為整數(shù),滿分為100分)進(jìn)行統(tǒng)計,制成如下頻率分布表: (1)填充頻率分布表中的空格(在解答中直接寫出對應(yīng)空格序號的答案); (2)決賽規(guī)則如下:為每位參加決賽的選手準(zhǔn)備4道判斷題,選手對其依次口答,答對兩道就終止答題,并獲得一等獎,若題目答完仍然只答對1道,則獲得二等獎.某同學(xué)進(jìn)入決賽,每道題答對的概率p的值恰好與頻率分布表中不少于80
7、分的頻率的值相同. (1)求該同學(xué)恰好答滿4道題而獲得一等獎的概率; (2)設(shè)該同學(xué)答題個數(shù)為X,求X的分布列及X的數(shù)學(xué)期望. 序號 分組(分?jǐn)?shù)段) 頻數(shù)(人數(shù)) 頻率 1 [60,70) 8 0.16 2 [70,80) 22 a 3 [80,90) 14 0.28 4 [90,100) b c 合計 d 1 19.某工廠欲加工一件藝術(shù)品,需要用到三棱錐形狀的坯材,工人將如圖所示的長方體ABCD﹣EFGH材料切割成三棱錐H﹣ACF. (Ⅰ)若點(diǎn)M,N,K分別是棱HA,HC,HF的中點(diǎn),點(diǎn)G是NK上的任意一點(diǎn),求證:MG∥平面ACF;
8、 (Ⅱ)已知原長方體材料中,AB=2m,AD=3m,DH=1m,根據(jù)藝術(shù)品加工需要,工程師必須求出該三棱錐的高. (i) 甲工程師先求出AH所在直線與平面ACF所成的角θ,再根據(jù)公式h=AH?sinθ求出三棱錐H﹣ACF的高.請你根據(jù)甲工程師的思路,求該三棱錐的高. (ii)乙工程師設(shè)計了一個求三棱錐的高度的程序,其框圖如圖所示,則運(yùn)行該程序時乙工程師應(yīng)輸入的t的值是多少?(請直接寫出t的值,不要求寫出演算或推證的過程). 20.已知三點(diǎn)O(0,0),A(﹣2,1),B(2,1),曲線C上任意一點(diǎn)M(x,y)滿足|+|=?(+)+2. (1)求曲線C的方程; (2)動點(diǎn)Q(x0,y0
9、)(﹣2<x0<2)在曲線C上,曲線C在點(diǎn)Q處的切線為直線l:是否存在定點(diǎn)P(0,t)(t<0),使得l與PA,PB都相交,交點(diǎn)分別為D,E,且△QAB與△PDE的面積之比是常數(shù)?若存在,求t的值.若不存在,說明理由. 21.已知函數(shù)f(x)=aln(x+b),g(x)=aex﹣1(其中a≠0,b>0),且函數(shù)f(x)的圖象在點(diǎn)A(0,f(0))處的切線與函數(shù)g(x)的圖象在點(diǎn)B(0,g(0))處的切線重合. (1)求實數(shù)a,b的值; (2)記函數(shù)φ(x)=xf(x﹣1),是否存在最小的正常數(shù)m,使得當(dāng)t>m時,對于任意正實數(shù)x,不等式φ(t+x)<φ(t)?ex恒成立?給出你的結(jié)論,并
10、說明結(jié)論的合理性. [選修4-1:幾何證明選講] 22.如圖,已知AB=AC,圓O是△ABC的外接圓,CD⊥AB,CE是圓O的直徑.過點(diǎn)B作圓O的切線交AC的延長線于點(diǎn)F. (Ⅰ)求證:AB?CB=CD?CE; (Ⅱ)若,,求△ABC的面積. [選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程] 23.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=12,且曲線C的左焦點(diǎn)F在直線l上. (Ⅰ)若直線l與曲線C交于A、B兩點(diǎn).求|FA|?|FB|的值; (Ⅱ)設(shè)曲線C的內(nèi)接矩形的周長為P,求P
11、的最大值. [選修4-5:不等式選講] 24.已知函數(shù)f(x)=|x+a|+|2x﹣1|(a∈R). (l)當(dāng)a=1,求不等式f(x)≥2的解集; (2)若f(x)≤2x的解集包含[,1],求a的取值范圍. xx重慶一中高考數(shù)學(xué)模擬試卷(理科) 參考答案與試題解析 一、選擇題:本大題共12個小題,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.已知集合M={x|y=ln(1﹣x)},集合N={y|y=ex,x∈R(e為自然對數(shù)的底數(shù))},則M∩N=( ?。? A.{x|x<1} B.{x|x>1} C.{x|0<x<1} D
12、.? 【考點(diǎn)】對數(shù)函數(shù)的定義域;交集及其運(yùn)算. 【分析】分別求出M、N的范圍,在求交集. 【解答】解:∵集合M={x|y=ln(1﹣x)}={x|1﹣x>0}={x|x<1}, N={y|y=ex,x∈R(e為自然對數(shù)的底數(shù))}={y|y>0}, ∴M∩N={x|0<x<1}, 故選C. 2.若復(fù)數(shù)z=sinθ﹣+(cosθ﹣)i是純虛數(shù),則tanθ的值為( ?。? A. B.﹣ C. D.﹣ 【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)的基本概念. 【分析】復(fù)數(shù)z=sinθ﹣+(cosθ﹣)i是純虛數(shù),可得sinθ﹣=0,cosθ﹣≠0,可得cosθ,即可得出. 【解答】解:∵復(fù)數(shù)z=sinθ﹣+
13、(cosθ﹣)i是純虛數(shù), ∴sinθ﹣=0,cosθ﹣≠0, ∴cosθ=﹣. 則tanθ==﹣. 故選:B. 3.設(shè)平面α與平面β相交于直線l,直線a在平面α內(nèi),直線b在平面β內(nèi),且b⊥l,則“a⊥b”是“α⊥β”的( ?。? C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 【考點(diǎn)】必要條件、充分條件與充要條件的判斷. 【分析】分析題可知:在題目的前提下,由“a⊥b”不能推得“α⊥β”,由面面垂直的性質(zhì)定理可由“α⊥β”推出“a⊥b”,從而可得答案. 【解答】解:由題意可得α∩β=l,a?α,b?β,若再滿足a⊥b,則不能推得α⊥β; 但若滿足α⊥β,由面面垂直的性質(zhì)定理可
14、得a⊥b 故“a⊥b”是“α⊥β”的必要不充分條件. 故選B 4.若f(x)為偶函數(shù),且當(dāng)x∈[0,+∞)時,f(x)=,則不等式f(x﹣1)<1的解集為( ?。? A.{x|0<x<2} B.{x|﹣1<x<1} C.{x|0<x<1} D.{x|﹣2<x<2} 【考點(diǎn)】其他不等式的解法. 【分析】由條件利用函數(shù)的單調(diào)性以及圖象的對稱性可得﹣1<x﹣1<1,由此求得x的范圍. 【解答】解:∵f(x)為偶函數(shù),且當(dāng)x∈[0,+∞)時,f(x)=, 故f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,在(﹣∞,0]上單調(diào)遞減. 則由不等式f(x﹣1)<1,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得|x﹣1|<1
15、,即﹣1<x﹣1<1,求得0<x<2, 故選:A. 5.《九章算術(shù)》商功章有題:一圓柱形谷倉,高1丈3尺,容納米xx斛(1丈=10尺,斛為容積單位,1斛≈1.62立方尺,π≈3),則圓柱底面周長約為( ?。? A.1丈3尺 B.5丈4尺 C.9丈2尺 D.48丈6尺 【考點(diǎn)】旋轉(zhuǎn)體(圓柱、圓錐、圓臺). 【分析】設(shè)圓錐的底面半徑為r,由題意和圓柱的體積公式列出方程,求出r,由圓的周長公式求出圓柱底面周長. 【解答】解:設(shè)圓錐的底面半徑為r, 由題意得,πr2×13=xx×1.62,解得r≈9(尺), 所以圓柱底面周長c=2πr≈54(尺)=5丈4尺, 故選:B.
16、6.設(shè)點(diǎn)O是邊長為1的正△ABC的中心(如圖所示),則(+)?(+)=( ) A. B.﹣ C.﹣ D. 【考點(diǎn)】平面向量數(shù)量積的運(yùn)算. 【分析】根據(jù)三角形的重心的性質(zhì)及向量加法平行四邊形法則、向量數(shù)乘的幾何意義便可得出,,從而根據(jù)條件進(jìn)行向量數(shù)量積的運(yùn)算即可求出的值. 【解答】解:根據(jù)重心的性質(zhì),, =; 又; ∴= = = =. 故選C. 7.現(xiàn)有5人參加抽獎活動,每人依次從裝有5張獎票(其中3張為中獎票)的箱子中不放回地隨機(jī)抽取一張,直到3張中獎票都被抽出時活動結(jié)束,則活動恰好在第4人抽完結(jié)束的概率為( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】古典概型
17、及其概率計算公式. 【分析】分別計算獎票的所有排列情況和第四次活動結(jié)束的抽取方法即可. 【解答】解:將5張獎票不放回地依次取出共有A=120種不同的取法, 若活動恰好在第四次抽獎結(jié)束,則前三次共抽到2張中獎票,第四次抽到最后一張中獎票.共有3AA=36種取法, ∴P==. 故選:C. 8.設(shè)實數(shù)x,y滿足約束條件,已知z=2x+y的最大值是7,最小值是﹣26,則實數(shù)a的值為( ?。? A.6 B.﹣6 C.﹣1 D.1 【考點(diǎn)】簡單線性規(guī)劃. 【分析】由約束條件作出可行域,化目標(biāo)函數(shù)為直線方程的斜截式,數(shù)形結(jié)合得到最優(yōu)解,聯(lián)立方程組求得最優(yōu)解的坐標(biāo),代入目標(biāo)函數(shù)求得a值.
18、 【解答】解:先作出對應(yīng)的平面區(qū)域如圖, ∵z=2x+y的最大值是7,最小值是﹣26, ∴作出2x+y=7和2x+y=﹣26的圖象, 由圖象知2x+y=7與x+y﹣4=0相交于C, 2x+y=﹣26與3x﹣2y+4=0相交于B, 由得,即C(3,1), 由得,即B(﹣8,﹣10), ∵B,C同時在直線x﹣ay﹣2=0上, ∴得,得a=1, 故選:D. 9.如圖,把圓周長為1的圓的圓心C放在y軸上,頂點(diǎn)A(0,1),一動點(diǎn)M從A開始逆時針繞圓運(yùn)動一周,記=x,直線AM與x軸交于點(diǎn)N(t,0),則函數(shù)t=f(x)的圖象大致為( ?。? A. B. C. D.
19、【考點(diǎn)】函數(shù)的圖象. 【分析】根據(jù)動點(diǎn)移動過程的規(guī)律,利用單調(diào)性進(jìn)行排除即可得到結(jié)論. 【解答】解:當(dāng)x由0→時,t從﹣∞→0,且單調(diào)遞增, 由→1時,t從0→+∞,且單調(diào)遞增, ∴排除A,B,C, 故選:D. 10.一個幾何體的三視圖如圖所示,該幾何體的體積為( ) A. B. C. D. 【考點(diǎn)】由三視圖求面積、體積. 【分析】根據(jù)三視圖知該幾何體是四棱錐,且是棱長為2的正方體一部分,畫出直觀圖,由正方體的性質(zhì)、分割法、柱體和椎體的體積公式求出該幾何體的體積. 【解答】解:根據(jù)幾何體的三視圖得:該幾何體是四棱錐M﹣PSQN, 且四棱錐是棱長為2的正方體的一
20、部分, 直觀圖如圖所示:由正方體的性質(zhì)得, 所以該四棱錐的體積為: V=V三棱柱﹣V三棱錐=×22×2﹣××22×2 =, 故選A. 11.已知F是雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),O是雙曲線C的中心,直線y=x是雙曲線C的一條漸近線,以線段OF為邊作正三角形AOF,若點(diǎn)A在雙曲線C上,則m的值為( ) A.3+2 B.3﹣2 C.3+ D.3﹣ 【考點(diǎn)】雙曲線的簡單性質(zhì). 【分析】根據(jù)正三角形的性質(zhì),結(jié)合雙曲線的性質(zhì)求出,m=,A(c, c),將A點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線方程可得到關(guān)于m的方程,進(jìn)行求解即可. 【解答】解:∵F(c,0)是雙曲線C:﹣=1(
21、a>0,b>0)的右焦點(diǎn),直線y=是雙曲線C的一條漸近線, 又雙曲線C的一條漸近線為y=x, ∴m=, 又點(diǎn)A在雙曲線C上,△AOF為正三角形, ∴A(c, c), ∴﹣=1,又c2=a2+b2, ∴﹣=1, 即+m﹣﹣=1, ∴m2﹣6m﹣3=0,又m>0, ∴m=3+2. 故選:A. 12.設(shè)函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d有兩個極值點(diǎn)x1,x2,若點(diǎn)P(x1,f(x1))為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)Q(x2,f(x2))在圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1上運(yùn)動時,則函數(shù)f(x)圖象的切線斜率的最大值為( ?。? A.3+ B.2+ C.2+ D.3+ 【考點(diǎn)】利
22、用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值. 【分析】先求出c=0,d=0,得到x2=﹣>0,f(x2)=>0,判斷出a<0,b>0,得到kmax=,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出的最大值,從而求出k的最大值即可. 【解答】解:f′(x)=3ax2+2bx+c,若點(diǎn)P(x1,f(x1))為坐標(biāo)原點(diǎn), 則f′(0)=0,f(0)=0,故c=0,d=0, ∴f′(x)=3ax2+2bx=0,解得:x2=﹣, ∴f(x2)=,又Q(x2,f(x2))在圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1上, ∴x2=﹣>0,f(x2)=>0,∴a<0,b>0, ∴kmax=﹣=, 而表示⊙C上的點(diǎn)Q與原點(diǎn)連線的斜率, 由,
23、得:(1+k2)x2﹣(6k+4)x+12=0, 得:△=0,解得:k=, ∴的最大值是2+, ∴kmax=3+, 故選:D. 二、填空題:本大題共4小題,每小題5分. 13.已知函數(shù)y=f(x+1)﹣1(x∈R)是奇函數(shù),則f(1)= 1?。? 【考點(diǎn)】函數(shù)奇偶性的性質(zhì). 【分析】直接利用函數(shù)的奇偶性的性質(zhì)求解即可. 【解答】解:函數(shù)y=f(x+1)﹣1(x∈R)是奇函數(shù),可知x=0時,y=0, 可得0=f(1)﹣1, 則f(1)=1. 故答案為:1. 14.在二項式(+2x)n的展開式中,前3項的二項式系數(shù)之和等于79,則展開式中x4的系數(shù)為 ?。? 【
24、考點(diǎn)】二項式系數(shù)的性質(zhì). 【分析】由=79,化簡解出n=12.再利用二項式定理的通項公式即可得出. 【解答】解:∵=79, 化為n2+n﹣156=0,n∈N*. 解得n=12. ∴的展開式中的通項公式Tr+1==22r﹣12xr, 令r=4,則展開式中x4的系數(shù)==. 故答案為:. 15.已知直線l1:x+2y=a+2和直線l2:2x﹣y=2a﹣1分別與圓(x﹣a)2+(y﹣1)2=16相交于A,B和C,D,則四邊形ABCD的內(nèi)切圓的面積為 8π?。? 【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系. 【分析】由直線方程判斷出兩條直線垂直,聯(lián)立后求出交點(diǎn)坐標(biāo)后可得:交點(diǎn)是圓心,求出四邊形A
25、BCD的邊長和形狀,再求出內(nèi)切圓的半徑和面積. 【解答】解:由題意得直線l1:x+2y=a+2和直線l2:2x﹣y=2a﹣1,則互相垂直, 由得,, ∴直線l1和直線l2交于點(diǎn)(a,1), ∵圓(x﹣a)2+(y﹣1)2=16的圓心是(a,1), ∴四邊形ABCD是正方形,且邊長是, 則四邊形ABCD的內(nèi)切圓半徑是2, ∴內(nèi)切圓的面積S==8π, 故答案為:8π. 16.在四邊形ABCD中,AB=7,AC=6,,CD=6sin∠DAC,則BD的最大值為 8?。? 【考點(diǎn)】正弦定理. 【分析】由CD=6sin∠DAC,可得CD⊥AD.點(diǎn)D在以AC為直徑的圓上(去掉A,B
26、,C).可得:當(dāng)BD經(jīng)過AC的中點(diǎn)O時取最大值,利用余弦定理可得:OB,可得BD的最大值=OB+AC. 【解答】解:由CD=6sin∠DAC,可得CD⊥AD. ∴點(diǎn)D在以AC為直徑的圓上(去掉A,B,C). ∴當(dāng)BD經(jīng)過AC的中點(diǎn)O時取最大值, OB2=32+72﹣2×3×7cos∠BAC=25, 解得OB=5, ∴BD的最大值=5+AC=8. 故答案為:8. 三、解答題:解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟. 17.已知數(shù)列{an}中,a1=1,a2=3,其前n項和為Sn,且當(dāng)n≥2時,an+1Sn﹣1﹣anSn=0. (1)求證:數(shù)列{Sn}是等比數(shù)列,并求數(shù)列
27、{an}的通項公式; (2)令bn=,記數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,求Tn. 【考點(diǎn)】數(shù)列的求和;等比數(shù)列的通項公式. 【分析】(1)利用遞推關(guān)系與等比數(shù)列的通項公式即可證明. (2)當(dāng)n≥2時,bn==,又.利用“裂項求和”方法即可得出. 【解答】(1)證明:當(dāng)n≥2時,an+1Sn﹣1﹣anSn=0. ∴, ∴, 又由S1=1≠0,S2=4≠0, 可推知對一切正整數(shù)n均有Sn≠0,則數(shù)列{Sn}是等比數(shù)列,公比q==4,首項為1. ∴. 當(dāng)n≥2時,an=Sn﹣Sn﹣1=3×4n﹣2,又a1=S1=1, ∴an=. (2)解:當(dāng)n≥2時,bn===,又. ∴,
28、 則, 當(dāng)n≥2時,bn=, 則, n=1時也成立. 綜上:. 18.某班級舉辦知識競賽活動,現(xiàn)將初賽答卷成績(得分均為整數(shù),滿分為100分)進(jìn)行統(tǒng)計,制成如下頻率分布表: (1)填充頻率分布表中的空格(在解答中直接寫出對應(yīng)空格序號的答案); (2)決賽規(guī)則如下:為每位參加決賽的選手準(zhǔn)備4道判斷題,選手對其依次口答,答對兩道就終止答題,并獲得一等獎,若題目答完仍然只答對1道,則獲得二等獎.某同學(xué)進(jìn)入決賽,每道題答對的概率p的值恰好與頻率分布表中不少于80分的頻率的值相同. (1)求該同學(xué)恰好答滿4道題而獲得一等獎的概率; (2)設(shè)該同學(xué)答題個數(shù)為X,求X的分布列及X的
29、數(shù)學(xué)期望. 序號 分組(分?jǐn)?shù)段) 頻數(shù)(人數(shù)) 頻率 1 [60,70) 8 0.16 2 [70,80) 22 a 3 [80,90) 14 0.28 4 [90,100) b c 合計 d 1 【考點(diǎn)】離散型隨機(jī)變量的期望與方差;列舉法計算基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率;離散型隨機(jī)變量及其分布列. 【分析】(1)由頻率分布表的性質(zhì)和頻率=能求出結(jié)果. (2)(1)先求出p=0.4,由此能求出該同學(xué)恰好答滿4道題而獲得一等獎的概率. (2)該同學(xué)答題個數(shù)為2,3,4,即X=2,3,4,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出X的分布列和E(X). 【
30、解答】解:(1)由頻率分布表的性質(zhì)得: d==50,a==0.44,b=50﹣8﹣22﹣14=6,c==0.12.… (2)由(1)得p=0.4… (1)… (2)該同學(xué)答題個數(shù)為2,3,4,即X=2,3,4, , … ∴X的分布列為: X 2 3 4 P 0.16 0.192 0.648 E(X)=2×0.16+3×0.192+4×0.648=3.488… 19.某工廠欲加工一件藝術(shù)品,需要用到三棱錐形狀的坯材,工人將如圖所示的長方體ABCD﹣EFGH材料切割成三棱錐H﹣ACF. (Ⅰ)若點(diǎn)M,N,K分別是棱HA,HC,HF的中點(diǎn),點(diǎn)G是NK上的
31、任意一點(diǎn),求證:MG∥平面ACF; (Ⅱ)已知原長方體材料中,AB=2m,AD=3m,DH=1m,根據(jù)藝術(shù)品加工需要,工程師必須求出該三棱錐的高. (i) 甲工程師先求出AH所在直線與平面ACF所成的角θ,再根據(jù)公式h=AH?sinθ求出三棱錐H﹣ACF的高.請你根據(jù)甲工程師的思路,求該三棱錐的高. (ii)乙工程師設(shè)計了一個求三棱錐的高度的程序,其框圖如圖所示,則運(yùn)行該程序時乙工程師應(yīng)輸入的t的值是多少?(請直接寫出t的值,不要求寫出演算或推證的過程). 【考點(diǎn)】點(diǎn)、線、面間的距離計算;程序框圖;直線與平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)證法一:利用線面平行的判定證明MK∥平面ACF,
32、MN∥平面ACF,從而可得平面MNK∥平面ACF,利用面面平行的性質(zhì)可得MG∥平面ACF;證法二:利用線面平行的判定證明MG∥平面ACF; (Ⅱ)(i)建立空間直角坐標(biāo)系,求出平面ACF的一個法向量,求出AH所在直線與平面ACF所成的角θ,再根據(jù)公式h=AH?sinθ求出三棱錐H﹣ACF的高 (ii)t=2. 【解答】(Ⅰ)證法一:∵HM=MA,HN=NC,HK=KF, ∴MK∥AF,MN∥AC.∵M(jìn)K?平面ACF,AF?平面ACF, ∴MK∥平面ACF, 同理可證MN∥平面ACF,… ∵M(jìn)N,MK?平面MNK,且MK∩MN=M, ∴平面MNK∥平面ACF,… 又MG?平面M
33、NK,故MG∥平面ACF.… 證法二:連HG并延長交FC于T,連接AT. ∵HN=NC,HK=KF, ∴KN∥FC,則HG=GT, 又∵HM=MA,∴MG∥AT,…∵M(jìn)G?平面ACF,AT?平面ACF, ∴MG∥平面ACF.… (Ⅱ)解:(i)如圖,分別以DA,DC,DH所在直線為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系O﹣xyz.則有A(3,0,0),C(0,2,0),F(xiàn)(3,2,1),H(0,0,1).…,. 設(shè)平面ACF的一個法向量, 則有,解得, 令y=3,則,… ∴,… ∴三棱錐H﹣ACF的高為.… (ii)t=2.… 20.已知三點(diǎn)O(0,0),A(﹣
34、2,1),B(2,1),曲線C上任意一點(diǎn)M(x,y)滿足|+|=?(+)+2. (1)求曲線C的方程; (2)動點(diǎn)Q(x0,y0)(﹣2<x0<2)在曲線C上,曲線C在點(diǎn)Q處的切線為直線l:是否存在定點(diǎn)P(0,t)(t<0),使得l與PA,PB都相交,交點(diǎn)分別為D,E,且△QAB與△PDE的面積之比是常數(shù)?若存在,求t的值.若不存在,說明理由. 【考點(diǎn)】圓錐曲線的軌跡問題;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程. 【分析】(1)用坐標(biāo)表示,,從而可得+,可求|+|,利用向量的數(shù)量積,結(jié)合M(x,y)滿足|+|=?(+)+2,可得曲線C的方程; (2)假設(shè)存在點(diǎn)P(0,t)(t<0),滿足條件
35、,則直線PA的方程是y=,直線PB的方程是y= 分類討論:①當(dāng)﹣1<t<0時,l∥PA,不符合題意;②當(dāng)t≤﹣1時,,,分別聯(lián)立方程組,解得D,E的橫坐標(biāo),進(jìn)而可得△QAB與△PDE的面積之比,利用其為常數(shù),即可求得結(jié)論. 【解答】解:(1)由=(﹣2﹣x,1﹣y),=(2﹣x,1﹣y)可得+=(﹣2x,2﹣2y), ∴|+|=, ?(+)+2=(x,y)?(0,2)+2=2y+2. 由題意可得=2y+2,化簡可得 x2=4y. (2)假設(shè)存在點(diǎn)P(0,t)(t<0),滿足條件,則直線PA的方程是y=,直線PB的方程是y= ∵﹣2<x0<2,∴ ①當(dāng)﹣1<t<0時,,存在x0∈(
36、﹣2,2),使得 ∴l(xiāng)∥PA,∴當(dāng)﹣1<t<0時,不符合題意; ②當(dāng)t≤﹣1時,,, ∴l(xiāng)與直線PA,PB一定相交,分別聯(lián)立方程組 ,,解得D,E的橫坐標(biāo)分別是, ∴ ∵|FP|=﹣ ∴= ∵ ∴=× ∵x0∈(﹣2,2),△QAB與△PDE的面積之比是常數(shù) ∴,解得t=﹣1, ∴△QAB與△PDE的面積之比是2. 21.已知函數(shù)f(x)=aln(x+b),g(x)=aex﹣1(其中a≠0,b>0),且函數(shù)f(x)的圖象在點(diǎn)A(0,f(0))處的切線與函數(shù)g(x)的圖象在點(diǎn)B(0,g(0))處的切線重合. (1)求實數(shù)a,b的值; (2)記函數(shù)φ(x)=xf
37、(x﹣1),是否存在最小的正常數(shù)m,使得當(dāng)t>m時,對于任意正實數(shù)x,不等式φ(t+x)<φ(t)?ex恒成立?給出你的結(jié)論,并說明結(jié)論的合理性. 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程;利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值. 【分析】(1)求出f(x)的導(dǎo)數(shù),求得切線的斜率和方程;求得g(x)的導(dǎo)數(shù),求得切線的斜率和方程,由切線重合,可得方程,解得a,b; (2)等價變形可構(gòu)造函數(shù),則問題就是求m(t+x)<m(t)恒成立.求出m(x)的導(dǎo)數(shù),令h(x)=lnx+1﹣xlnx,求出導(dǎo)數(shù),單調(diào)區(qū)間,運(yùn)用零點(diǎn)存在定理可得h(x)的零點(diǎn)以及m(x)的單調(diào)性和最值,結(jié)合單調(diào)性,即可判斷存在. 【解答
38、】解:(1)∵f(x)=aln(x+b),導(dǎo)數(shù), 則f(x)在點(diǎn)A(0,alnb)處切線的斜率,切點(diǎn)A(0,alnb), 則f(x)在點(diǎn)A(0,alnb)處切線方程為, 又g(x)=aex﹣1,∴g'(x)=aex, 則g(x)在點(diǎn)B(0,a﹣1)處切線的斜率k=g'(0)=a,切點(diǎn)B(0,a﹣1), 則g(x)在點(diǎn)B(0,a﹣1)處切線方程為y=ax+a﹣1, 由,解得a=1,b=1; (2), 構(gòu)造函數(shù),則問題就是求m(t+x)<m(t)恒成立.,令h(x)=lnx+1﹣xlnx, 則,顯然h'(x)是減函數(shù),又h'(1)=0, 所以h(x)在(0,1)上是增函數(shù),在(
39、1,+∞)上是減函數(shù), 而, h(1)=ln1+1﹣ln1=1>0,h(e)=lne+1﹣elne=1+1﹣e=2﹣e<0, 所以函數(shù)h(x)=lnx+1﹣xlnx在區(qū)間(0,1)和(1,+∞)上各有一個零點(diǎn), 令為x1和x2(x1<x2),并且有在區(qū)間(0,x1)和(x2,+∞)上,h(x)<0, 即m'(x)<0;在區(qū)間(x1,x2)上,h(x)>0,即m'(x)>0, 從而可知函數(shù)m(x)在區(qū)間(0,x1)和(x2,+∞)上單調(diào)遞減, 在區(qū)間(x1,x2)上單調(diào)遞增.m(1)=0,當(dāng)0<x<1時,m(x)<0; 當(dāng)x>1時,m(x)>0, 還有m(x2)是函數(shù)的極大值,
40、也是最大值,題目要找的m=x2, 理由:當(dāng)t>x2時,對于任意非零正數(shù)x,t+x>t>x2, 而m(x)在(x2,+∞)上單調(diào)遞減, 所以m(t+x)<m(t)一定恒成立,即題目要求的不等式恒成立; 當(dāng)0<t<x2時,取x=x2﹣t,顯然m(t+x)=m(x2)>m(t), 題目要求的不等式不恒成立,說明m不能比x2??; 綜合可知,題目所要求的最小的正常數(shù)m就是x2, 即存在最小正常數(shù)m=x2,當(dāng)t>m時,對于任意正實數(shù)x, 不等式m(t+x)<m(t)?ex恒成立. [選修4-1:幾何證明選講] 22.如圖,已知AB=AC,圓O是△ABC的外接圓,CD⊥AB,CE是
41、圓O的直徑.過點(diǎn)B作圓O的切線交AC的延長線于點(diǎn)F. (Ⅰ)求證:AB?CB=CD?CE; (Ⅱ)若,,求△ABC的面積. 【考點(diǎn)】與圓有關(guān)的比例線段. 【分析】(Ⅰ)連接AE,證明Rt△CBD∽Rt△CEA,結(jié)合AB=AC,即可證明:AB?CB=CD?CE; (Ⅱ)證明△ABF~△BCF,可得AC=CF,利用切割線定理有FA?FC=FB2,求出AC,即可求△ABC的面積. 【解答】證明:(Ⅰ)連接AE,∵CE是直徑,∴∠CAE=90°, 又CD⊥AB,∴∠CDB=90°, ∵∠CBD=∠CEA,故Rt△CBD∽Rt△CEA,… ∴,∴AC?CB=CD?CE 又AB=A
42、C,∴AB?CB=CD?CE.… (Ⅱ)∵FB是⊙O的切線,∴∠CBF=∠CAB. ∴在△ABF和△BCF中,,∴△ABF~△BCF, ∴,∴FA=2AB=2AC,∴AC=CF… 設(shè)AC=x,則根據(jù)切割線定理有FA?FC=FB2 ∴x?2x=8,∴x=2, ∴.… [選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程] 23.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=12,且曲線C的左焦點(diǎn)F在直線l上. (Ⅰ)若直線l與曲線C交于A、B兩點(diǎn).求|FA|?|FB|的值; (Ⅱ)設(shè)曲線C的內(nèi)接
43、矩形的周長為P,求P的最大值. 【考點(diǎn)】簡單曲線的極坐標(biāo)方程;參數(shù)方程化成普通方程. 【分析】(I)求出曲線C的普通方程和焦點(diǎn)坐標(biāo),將直線l的參數(shù)方程代入曲線C的普通方程利用根與系數(shù)的關(guān)系和參數(shù)的幾何意義得出; (II)設(shè)矩形的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則根據(jù)x,y的關(guān)系消元得出P關(guān)于x(或y)的函數(shù),求出此函數(shù)的最大值. 【解答】解:(I)曲線C的直角坐標(biāo)方程為x2+3y2=12,即. ∴曲線C的左焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為F(﹣2,0). ∵F(﹣2,0)在直線l上, ∴直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)). 將直線l的參數(shù)方程代入x2+3y2=12得:t2﹣2t﹣2=0, ∴|FA|?|FB
44、|=|t1t2|=2. (II)設(shè)曲線C的內(nèi)接矩形的第一象限內(nèi)的頂點(diǎn)為M(x,y)(0,0<y<2), 則x2+3y2=12,∴x=. ∴P=4x+4y=4+4y. 令f(y)=4+4y,則f′(y)=. 令f′(y)=0得y=1, 當(dāng)0<y<1時,f′(y)>0,當(dāng)1<y<2時,f′(y)<0. ∴當(dāng)y=1時,f(y)取得最大值16. ∴P的最大值為16. [選修4-5:不等式選講] 24.已知函數(shù)f(x)=|x+a|+|2x﹣1|(a∈R). (l)當(dāng)a=1,求不等式f(x)≥2的解集; (2)若f(x)≤2x的解集包含[,1],求a的取值范圍. 【考點(diǎn)】絕
45、對值不等式的解法. 【分析】對第(1)問,利用零點(diǎn)分段法,令|x+1|=0,|2x﹣1|=0,獲得分類討論的標(biāo)準(zhǔn),最后取各部分解集的并集即可; 對第(2)問,不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等價于f(x)≤2x在[,1]內(nèi)恒成立,由此去掉一個絕對值符號,再探究f(x)≤2x的解集與區(qū)間[,1]的關(guān)系. 【解答】解:(1)當(dāng)a=1時,由f(x)≥2,得|x+1|+|2x﹣1|≥2, ①當(dāng)x≥時,原不等式可化為(x+1)+(2x﹣1)≥2,得x≥, ∴x≥; ②當(dāng)﹣1≤x<時,原不等式可化為(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤0, ∴﹣1≤x≤0; ③當(dāng)x<﹣1時,原不等式可化為﹣(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤, ∴x<﹣1. 綜上知,原不等式的解集為{x|x≤0,或}. (2)不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等價于f(x)≤2x在[,1]內(nèi)恒成立, 從而原不等式可化為|x+a|+(2x﹣1)≤2x,即|x+a|≤1, ∴當(dāng)x∈[,1]時,﹣a﹣1≤x≤﹣a+1恒成立, ∴,解得, 故a的取值范圍是[﹣]. xx9月4日
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