统考版2024届高考数学二轮专项分层特训卷五仿真模拟专练四理(附解析)
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仿真模拟专练(四)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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|-10<x<5},b={x|-6<x<8},则a∩b=(>106.投壸是从先秦延续至清末的汉民族传统礼仪和宴饮游戏,在春秋战国时期较为盛行.如图为一幅唐朝的投壶图,假设甲、乙是唐朝的两位投壶游戏参与者,且甲、乙每次投壶投中的概率分别为,,每人每次投壸相互独立.若约定甲投壶2次,乙投壶3次,投中次数多者胜,则甲最后获胜的概率为( )A.B.C.D.7.已知数列{an}为等比数列,且a5a6=2,数列{bn}满足b1=1,且=an,则b11=( )A.16B.32C.64D.1288.已知圆M:x2+y2-6y+8=0,以圆M的圆心为焦点F的抛物线E:x2=2py(p>0),过F的直线l与M交于A,B两点(A在B的上方),l与E交于P,Q两点(P在Q的上方),则|AP|+|BQ|的最小值为( )A.7B.C.6D.9.已知某电子产品电池充满时的电量为3000毫安时,且在待机状态下有两种不同的耗电模式可供选择.模式A:电量呈线性衰减,每小时耗电300毫安时;模式B,:电量呈指数衰减,即:从当前时刻算起,t小时后的电量为当前电量的倍.现使该电子产品处于满电量待机状态时开启A模式,并在m小时后切换为B模式,若使其在待机10小时后有超过5%的电量,则m的取值范围是( )A.(5,6)B.(6,7)C.(7,8)D.(8,9)10.已知函数f(x)=|cos2x|+cosx,下列四个结论中正确的是( )A.函数f(x)在(0,π)上恰有一个零点B.函数f(x)在上单调递减C.f(π)=2D.函数f(x)的图象关于点(,0)对称11.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,G为AA1的中点,则直线BD与平面GB1D1的距离为( )A.B.C.D.12.已知函数f(x)=xln(lnx)-xln(kx)-lnx恒有零点,则实数k的取值范围是( )A.(0,]B.[e-1-,1)C.D.(0,e-1-][答题区]题号123456789101112答案二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知f(x)为奇函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+2x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是________.14.已知抛物线y2=4x的焦点为F,点M在抛物线上,若|MF|=6,则M的横坐标为________.15.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<),其图象相邻的对称轴与对称中心之间的距离为,且x=-是一个极小值点.若把函数f(x)的图象向左平移t(t>0)个单位长度后,所得函数的图象关于直线x=对称,则实数t的最小值为________.16.下图是国家统计局发布的2020年2月至2021年2月全国居民消费价格涨跌幅折线图.,说明:(1)在统计学中,同比是指本期统计数据与上一年同期统计数据相比较,例如2021年2月与2020年2月相比较;环比是指本期统计数据与上期统计数据相比较,例如2020年4月与2020年3月相比较.(2)同比增长率=×100%,环比增长率=×100%.给出下列四个结论:①2020年11月居民消费价格低于2019年同期;②2020年3月至7月居民的消费价格持续增长;③2020年3月的消费价格低于2020年4月的消费价格;④2020年7月的消费价格低于2020年3月的消费价格.其中所有正确结论的序号是________.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(12分)设等比数列{an}的前n项和为Sn,且a1a2a3=8,试从下列两个条件:①S2n=3(a1+a3+a5+…+a2n-1)(n∈N*),②Sn+m=Sn+2nSm(n,m∈N*)中选取一个条件解答下列问题:(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=(-1)n-1(an+log2a2n)(n∈N*),求数列{bn}的前2n项和T2n.,18.(12分)学习强国平台开展了两项答题活动,一项为“争上游答题”,另一项为“双人对战”.“争上游答题”项目的规则如下:在一天内参与“争上游答题”活动,仅前两局比赛有积分,首局获胜得3分,次局获胜得2分,失败均得1分,每局比赛相互独立.“双人对战”项目的规则如下:在一天内参与“双人对战”活动,仅首局比赛有积分,获胜得2分,失败得1分,每局比赛相互独立.已知甲参加“争上游答题”活动,每局比赛获胜的概率为;甲参加“双人对战”活动,每局比赛获胜的概率为.(1)若甲连续4天参加“双人对战”活动,求甲这4天参加“双人对战”项目的总得分不低于6分的概率;(2)记甲某天参加两项活动(其中“争上游答题”项目参与两局以上)的总得分为X,求X的分布列和数学期望.,19.(12分)如图,在圆柱OO1中,AB是底面圆O1的直径,CD是底面圆O的直径,已知圆O的半径为,圆柱OO1的母线CC1=DD1=2,E为DD1的中点.(1)若AB⊥C1D1,证明:OE⊥平面ABE;(2)若AC1=,求二面角CABE的余弦值.,20.(12分)已知点P在圆C:x2+y2+2x-4y+1=0上运动,点Q(3,0),线段PQ的中点M的轨迹为曲线Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)过点N(2,3)是否存在直线l与曲线Γ有且只有一个交点,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.21.(12分)已知函数f(x)=aex+bcosx+x2+1(其中a,b为实数)的图象在点(0,f(0)),处的切线方程为y=x+1.(1)求实数a,b的值;(2)求函数g(x)=f′(x)-3x的单调区间;(3)若对任意的x∈R,不等式xf(x)≥x3+2λx2+x恒成立,求实数λ的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.(10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数),直线C2的参数方程为(m为参数).以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C1的极坐标方程和直线C2的直角坐标方程;,(2)若曲线C1与直线C2交于A,B两点,点P的坐标为(3,0),求|PA||PB|的值.23.(10分)[选修4-5:不等式选讲]已知函数f(x)=|x-2|+|x+2|.(1)求不等式f(x)<6的解集.(2)记f(x)最小值为M,若a,b均为正数,a+2b=M,证明:a2+4b2≥8.仿真模拟专练(四)1.A ∵A={x|-10<x<5},b={x|-6<x<8},∴a∩b={x|-6<x<5}.故选a.2.b z="">3000·5%,即2m-10(10-m)>,令10-m=x,∴>,∴2x-1-x<0,令f(x)=2x-1-x,由y=2x-1和y=x的图像如图可知,f(1)=0,f(2)=0,∴2x-1-x<0的解为1<x<2,∴1<10-m<2,∴8<m<9.故选d.10.a x="">0,则x=et,∴etlnt-et(lnk+t)-t=0,即lnt-lnk-t-=0,∴lnt-t-=lnk,令g(t)=lnt-t-(t>0),则g′(t)=-1-=,由et>t恒成立知,当0<t<1时,g′(t)>0,g(t)单调递增,,当t>1时,g′(t)<0,g(t)单调递减,∴t=1时,g(t)max=g(1)=-1-,∴lnk≤-1-时方程恒有根,即0<k≤e-1-,故选d.13.答案:x-y+1=0解析:当x>0时,-x<0,所以f(-x)=lnx-2x,又因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以-f(x)=lnx-2x,即f(x)=-lnx+2x,所以f′(x)=-+2,所以f′(1)=-1+2=1,所以曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是y-2=x-1,即x-y+1=0故答案为x-y+1=0.14.答案:5解析:设M(x0,y0),则|MF|=x0+1=6,所以x0=5.故答案为5.15.答案:解析:相邻的对称轴与对称中心之间的距离为,∴=,∴T=π,∴最小值点x=-右侧最近的一个最大值点为x=-+=,第二个最值点为最小值点,即x=-+π=是第一个超过x=的最值点,即x=右侧第一条对称轴为x=,∴把函数f(x)的图象向左平移t(t>0)个单位长度后,所得函数的图象关于直线x=对称,则实数t的最小值为-=,故答案为.16.答案:①④解析:①:由全国居民消费价格涨跌幅折线图可知:同比增长率为-0.5%,由题中说明所给同比增长率定义可知:2020年11月居民消费价格低于2019年同期,故本结论正确;②:由全国居民消费价格涨跌幅折线图可知:2020年3月至6月环比增长率为负值,由题中所给的环比增长率定义可知:2020年3月至6月居民的,消费价格持续下降,所以本结论不正确;③:设2020年3月的消费价格为a3,2020年4月的消费价格为a4,根据题中所给的环比增长率公式可得:×100%=-0.9%⇒a4≈0.991a3,所以a4<a3,因此本结论不正确;④:设2020年5月的消费价格为a5,2020年6月的消费价格为a6,2020年7月的消费价格为a7,根据题中所给的环比增长率公式可得:×100%=-0.8%⇒a5≈0.983a3,×100%=-0.1%⇒a6≈0.982a3,×100%=0.6%⇒a7≈0.988a3,所以a7<a3,因此本结论正确;故答案为①④.17.解析:(1)因为a1a2a3=8,{an}是等比数列,所以a=8,解得:a2=2,若选择条件①,由s2n=3(a1+a3+…+a2n-1),可得s2=3a1,则a2=2a1,所以a1=1,公比q==2,所以an=2n-1;若选择条件②,由sn+m=sn+2nsm,可得s2=a1+2a1,则a2=2a1,所以a1=1,公比q==2,所以an=2n-1.(2)由(1)得an=2n-1,∵bn=(-1)n-1(an+log2a2n)(n∈n*),∴bn=(-1)n-1(2n-1+log222n-1)=(-2)n-1+(-1)n-1·(2n-1),所以t2n=b1+b2+…+b2n=[(-2)0+(-2)1+…+(-2)2n-1]+[(-1)0×1+(-1)1×3+…+(-1)2n-2×(4n-3)+(-1)2n-1×(4n-1)]=+[(1-3)+…+(4n-3-4n+1)]=-2n=(1-4n-6n),所以数列{bn}的前2n项和tn=(1-4n-6n).18.解析:(1)设甲这4天参加“双人对战”项目的总得分为ξ,则ξ的可能取值为4,5,6,7,8,且p(ξ=4)=()4=,p(ξ=5)=c××()3=,p(ξ=6)=c×()2×()2=,,p(ξ=7)=c×()3×=,p(ξ=8)=()4=,所以甲这4天参加“双人对战”项目的总得分不低于6分的概率为p(ξ≥6)=++==;(2)由题意可知,x的可能取值为3,4,5,6,7,且p(x=3)=××=,p(x=4)=××+××=+=,p(x=5)=××+××=+=,p(x=6)=××+××=+=,p(x=7)=××=,所以x的分布列为x34567p数学期望为e(x)=3×+4×+5×+6×+7×==.19.解析:(1)连接o1e,由题易知ab⊥dd1,又ab⊥c1d1,dd1∩c1d1=d1,所以ab⊥平面cdd1c1,因为oe⊂平面cdd1c1,故ab⊥oe.由d1e=ed=,且o1d1=od=,可得oe=o1e=,连接oo1,则oe2+o1e2=o1o2,即oe⊥o1e.,结合ab⊥oe,且ab∩o1e=o1,∴oe⊥平面abe.(2)以o为坐标原点,oc,oo1所在直线分别为x,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,易知△ac1o1为等边三角形,因此a(,,2),又c(,0,0),o1(0,0,2),e(-,0,),所以=(,,0),=(-,,2),=(,0,).设平面cab的法向量为m=(x,y,z),令x=2,则y=-2,z=,所以m=(2,-2,).设平面eab的法向量为n=(x1,y1,z1),令x1=,则y1=-1,z1=-,所以n=(,-1,-),则|cos〈m,n〉|===,易知二面角cabe为锐二面角,因此二面角cabe的余弦值为.20.解析:(1)设m(x,y),则p(2x-3,2y),∵p在圆c上,∴(2x-3)2+4y2+2(2x-3)-8y+1=0,整理得:(x-1)2+(y-1)2=1,∴曲线γ的方程为(x-1)2+(y-1)2=1.(2)当l斜率不存在时,l:x=2符合条件;当l斜率存在时,设直线l方程为y=k(x-2)+3,即kx-y-2k+3=0,因为直线l,与圆有且仅有一个交点,则直线l与圆相切,则=1,解得k=.∴满足条件的直线l存在,直线l的方程为:x=2或y=x+.21.解析:(1)因为f(x)=aex+bcosx+x2+1,所以f′(x)=aex-bsinx+x,由题意得解得.(2)由(1)知f(x)=ex-cosx+x2+1,g(x)=ex+sinx-2x.所以g′(x)=ex+cosx-2,令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex-sinx①当x<0时,由ex-2<-1,-1≤cosx≤1,得g′(x)=ex+cosx-2<0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递减.②当x≥0时,由ex≥1,-1≤-sinx≤1,得h′(x)=ex-sinx>0,所以g′(x)在[0,+∞)上单调递增,故g′(x)≥g′(0)=0,所以g(x)在[0,+∞)上单调递增.综上所述,g(x)在(-∞,0)上单调递减;在[0,+∞)上单调递增.(3)对x分情况讨论如下:①当x=0时,对任意的λ∈R,不等式xf(x)≥x3+2λx2+x恒成立.②当x>0时,不等式xf(x)≥x3+2λx2+x等价于ex-cosx+x2+1≥x2+2λx+1,即ex-x2-2λx-cosx≥0.令G(x)=ex-x2-2λx-cosx,则G′(x)=ex-2x+sinx-2λ=g(x)-2λ.当λ≤时,由(2)知G′(x)=g(x)-2λ>g(0)-2λ=1-2λ≥0,所以G(x)单调递增,从而G(x)>G(0)=0,满足题意.当λ>时.由(2)知G′(x)=g(x)-2λ=ex-2x+sinx-2λ=g(x)-2λ在(0,+∞)上单调递增,设y=ex-ex,则y′=ex-e,令y′>0,可得ex>e,解得x>1;令y′≤0,可得ex≤e,解得0<x≤1;所以函数y=ex-ex在(0,1]单调递减;在区间(1,+∞)单调递增,,所以y=ex-ex≥e-e=0,即ex≥ex,故g′(x)=ex-2x+sinx-2λ>(e-2)x-1-2λ,从而G′()>(e-2)×-1-2λ=0.又G′(0)=1-2λ<0,所以存在唯一实数x0∈(0,),使得G′(x0)=0,且当x∈(0,x0)时,G′(x)≤0,G(x)单调递减,所以当x∈(0,x0)时,G(x)<g(0)=0,不满足题意.③当x<0时,不等式xf(x)≥x3+2λx2+x等价于ex-x2-2λx-cosx≤0,同上,令g(x)=ex-x2-2λx-cosx,则g′(x)=ex-2x+sinx-2λ≤0.当λ≤时,由(2)可知g′(x)>0,所以G(x)单调递增,故G(x)<g(0)=0,满足题意.综上,可得λ的取值范围是(-∞,].22.解析:(1)曲线c1平方相减,消去参数t点,得x2-y2=4(x≥2).∵ρcosθ=x,ρsinθ=y,∴ρ2cos2θ-ρ2sin2θ=4⇒ρ2cos2θ=4,θ∈(-,).直线c2消去m,得y=2(x-3),即2x-y-6=0.(2)把代入x2-y2=4(x≥2),得3m2-6m-25=0(m≥-).∵δ>0,设A,B对应的参数值为m1,m2,∴m1m2=-.∵P(3,0)在直线C2上,∴|PA||PB|=|m1||m2|=|m1m2|=.23.解析:(1)当x≤-2时,f(x)=-2x,由-2x<6,得x>-3,所以-3<x≤-2;当-2<x<2时,f(x)=4<6,所以-2<x<2;当x≥2时,f(x)=2x,由2x<6,得x<3,所以2≤x<3.所以不等式f(x)<6的解集为(-3,3).(2)证明:因为|x-2|+|x+2|≥|(x-2)-(x+2)|=4,所以f(x)最小值为4.,因为a>0,b>0,a+2b=4,所以a+2b≥2,所以0</x≤-2;当-2<x<2时,f(x)=4<6,所以-2<x<2;当x≥2时,f(x)=2x,由2x<6,得x<3,所以2≤x<3.所以不等式f(x)<6的解集为(-3,3).(2)证明:因为|x-2|+|x+2|≥|(x-2)-(x+2)|=4,所以f(x)最小值为4.,因为a></g(0)=0,满足题意.综上,可得λ的取值范围是(-∞,].22.解析:(1)曲线c1平方相减,消去参数t点,得x2-y2=4(x≥2).∵ρcosθ=x,ρsinθ=y,∴ρ2cos2θ-ρ2sin2θ=4⇒ρ2cos2θ=4,θ∈(-,).直线c2消去m,得y=2(x-3),即2x-y-6=0.(2)把代入x2-y2=4(x≥2),得3m2-6m-25=0(m≥-).∵δ></g(0)=0,不满足题意.③当x<0时,不等式xf(x)≥x3+2λx2+x等价于ex-x2-2λx-cosx≤0,同上,令g(x)=ex-x2-2λx-cosx,则g′(x)=ex-2x+sinx-2λ≤0.当λ≤时,由(2)可知g′(x)></x≤1;所以函数y=ex-ex在(0,1]单调递减;在区间(1,+∞)单调递增,,所以y=ex-ex≥e-e=0,即ex≥ex,故g′(x)=ex-2x+sinx-2λ></a3,因此本结论不正确;④:设2020年5月的消费价格为a5,2020年6月的消费价格为a6,2020年7月的消费价格为a7,根据题中所给的环比增长率公式可得:×100%=-0.8%⇒a5≈0.983a3,×100%=-0.1%⇒a6≈0.982a3,×100%=0.6%⇒a7≈0.988a3,所以a7<a3,因此本结论正确;故答案为①④.17.解析:(1)因为a1a2a3=8,{an}是等比数列,所以a=8,解得:a2=2,若选择条件①,由s2n=3(a1+a3+…+a2n-1),可得s2=3a1,则a2=2a1,所以a1=1,公比q==2,所以an=2n-1;若选择条件②,由sn+m=sn+2nsm,可得s2=a1+2a1,则a2=2a1,所以a1=1,公比q==2,所以an=2n-1.(2)由(1)得an=2n-1,∵bn=(-1)n-1(an+log2a2n)(n∈n*),∴bn=(-1)n-1(2n-1+log222n-1)=(-2)n-1+(-1)n-1·(2n-1),所以t2n=b1+b2+…+b2n=[(-2)0+(-2)1+…+(-2)2n-1]+[(-1)0×1+(-1)1×3+…+(-1)2n-2×(4n-3)+(-1)2n-1×(4n-1)]=+[(1-3)+…+(4n-3-4n+1)]=-2n=(1-4n-6n),所以数列{bn}的前2n项和tn=(1-4n-6n).18.解析:(1)设甲这4天参加“双人对战”项目的总得分为ξ,则ξ的可能取值为4,5,6,7,8,且p(ξ=4)=()4=,p(ξ=5)=c××()3=,p(ξ=6)=c×()2×()2=,,p(ξ=7)=c×()3×=,p(ξ=8)=()4=,所以甲这4天参加“双人对战”项目的总得分不低于6分的概率为p(ξ≥6)=++==;(2)由题意可知,x的可能取值为3,4,5,6,7,且p(x=3)=××=,p(x=4)=××+××=+=,p(x=5)=××+××=+=,p(x=6)=××+××=+=,p(x=7)=××=,所以x的分布列为x34567p数学期望为e(x)=3×+4×+5×+6×+7×==.19.解析:(1)连接o1e,由题易知ab⊥dd1,又ab⊥c1d1,dd1∩c1d1=d1,所以ab⊥平面cdd1c1,因为oe⊂平面cdd1c1,故ab⊥oe.由d1e=ed=,且o1d1=od=,可得oe=o1e=,连接oo1,则oe2+o1e2=o1o2,即oe⊥o1e.,结合ab⊥oe,且ab∩o1e=o1,∴oe⊥平面abe.(2)以o为坐标原点,oc,oo1所在直线分别为x,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,易知△ac1o1为等边三角形,因此a(,,2),又c(,0,0),o1(0,0,2),e(-,0,),所以=(,,0),=(-,,2),=(,0,).设平面cab的法向量为m=(x,y,z),令x=2,则y=-2,z=,所以m=(2,-2,).设平面eab的法向量为n=(x1,y1,z1),令x1=,则y1=-1,z1=-,所以n=(,-1,-),则|cos〈m,n〉|===,易知二面角cabe为锐二面角,因此二面角cabe的余弦值为.20.解析:(1)设m(x,y),则p(2x-3,2y),∵p在圆c上,∴(2x-3)2+4y2+2(2x-3)-8y+1=0,整理得:(x-1)2+(y-1)2=1,∴曲线γ的方程为(x-1)2+(y-1)2=1.(2)当l斜率不存在时,l:x=2符合条件;当l斜率存在时,设直线l方程为y=k(x-2)+3,即kx-y-2k+3=0,因为直线l,与圆有且仅有一个交点,则直线l与圆相切,则=1,解得k=.∴满足条件的直线l存在,直线l的方程为:x=2或y=x+.21.解析:(1)因为f(x)=aex+bcosx+x2+1,所以f′(x)=aex-bsinx+x,由题意得解得.(2)由(1)知f(x)=ex-cosx+x2+1,g(x)=ex+sinx-2x.所以g′(x)=ex+cosx-2,令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex-sinx①当x<0时,由ex-2<-1,-1≤cosx≤1,得g′(x)=ex+cosx-2<0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递减.②当x≥0时,由ex≥1,-1≤-sinx≤1,得h′(x)=ex-sinx></k≤e-1-,故选d.13.答案:x-y+1=0解析:当x></t<1时,g′(t)></x<2,∴1<10-m<2,∴8<m<9.故选d.10.a></x<5},b={x|-6<x<8},∴a∩b={x|-6<x<5}.故选a.2.b></x<5},b={x|-6<x<8},则a∩b=(>
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