【文档说明】浙江省杭州市高级中学2020届高三下学期仿真模拟考试数学试题 【精准解析】.doc,共(25)页,2.280 MB,由小赞的店铺上传
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杭高2019学年第二学期高三高考仿真模拟卷数学试题卷一、选择题1.已知集合A={x|y=lg(4﹣x2)},B={y|y=3x,x>0}时,A∩B=()A.{x|x>﹣2}B.{x|1<x<2}C.{x|1≤x≤2}D.∅【答案】B【解析】试题分析:由集合A中的函数2lg(4)
yx=−,得到240x−,解得:22x−,∴集合{|22}Axx=−,由集合B中的函数3,0xyx=,得到1y,∴集合1Byy=,则{|12}ABxx=,故选B.考点:交集及其运算.2.“sin0=”是“cos1=”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【答案】B【解析】【分析】判断两个命题:sin0=cos1=和cos1=sin0=的真假即可得.【详解】由于22sincos1+=,且sin0=,得到cos1=,故充分性不成立;当cos1=时,sin0=,故必要性成立.
故选:B.【点睛】本题考查充分必要条件的判断,解题方法是根据充分必要条件的定义.即判断两个命题pq和qp的真假.3.二项式612xx−的展开式的常数项为()A.20B.-20C.160D.-160【答案】D【解析】【分析】首先写出二项式的通项公式
()6621612rrrrrTCx−−+=−,然后令3r=求常数项.【详解】()()66621661212rrrrrrrrTCxCxx−−−+=−=−当620r−=时,3r=,所以二项式的常数项为()333612160C−=−.故选:D【点睛】本题考查二
项式定理指定项的求法,重点考查通项公式,属于基础题型.4.如图,在矩形ABCD中,=2=3ABBC,,沿BD将矩形ABCD折叠,连接AC,所得三棱锥ABCD−正视图和俯视图如图,则三棱锥ABCD−侧视图的面积为()A.613B.1813C.213D.313【答案】B【解析】【分析】画出几
何体的直观图,判断出几何体的结构,由此画出几何体的侧视图,并求得侧视图面积.【详解】画出几何体的直观图如下图所示.由正视图和俯视图可知,平面ABD⊥平面BCD.过A作AEBD⊥交BD于E,过C作CFBD⊥交BD于F.根据面面垂直的性质定理可知AE⊥平面BCD,CF⊥平面ABD.则
AECF⊥.由于四边形ABCD是矩形,AECF=,所以三棱锥ABCD−的侧视图是等腰直角三角形,画出侧视图如下图所示,其中两条直角边的长度分别等于,AECF,由于222313BD=+=,所以1162213ABADABADBDAEAEBD===,则613AECF==.所以
侧视图的面积为166182131313=.故选:B【点睛】本小题主要考查求几何体的侧视图的面积,属于中档题.5.函数22xyx=−的图象大致是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】因为2、4是函数的零点,所以排除B、C;因为1x=−时0y,所以排除D,故
选A6.一个箱子中装有形状完全相同的5个白球和()nnN个黑球.现从中有放回的摸取4次,每次都是随机摸取一球,设摸得白球个数为X,若()1DX=,则()EX=()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】由题意,()~4,XBP,()
()1411,2DXPPP=−==,()14422EXP===,故选B.7.已知aR,函数()fx满足:存在00x,对任意的0x,恒有0()()fxafxa−−.则()fx可以为()A.()lgfxx=B.2()2fxxx=−+C.()2xfx=
D.()sinfxx=【答案】D【解析】对于选项A,由于()lgfxx=在0x上是增函数,值域是R,所以不满足()()0fxafxa−−恒成立;对于选项B,()22fxxx=−+在(0,1)上是增函数,在(1,)+是减函数,
值域是(,1]−,所以不满足()()0fxafxa−−恒成立;对于选项C,()2xfx=在在0x上是增函数,值域是(1,)+,所以不满足()()0fxafxa−−恒成立;对于选项D,()sinfxx=在x>0时的值域为[-1,1],总存在00x,对任意的0x
,恒有()()0fxafxa−−.故选D.点睛:本题的难点在于图像分析,函数()fx满足:存在00x,对任意的0x,恒有()()0fxafxa−−.实际上就是说函数在x>0时,必须有最大值和最小值.8.已知等比数列na的前n项和为nS
,则下列判断一定正确是()A.若30S,则20200aB.若30S,则20200aC.若21aa,则20212020aaD.若2111aa,则20212020aa【答案】D【解析】【分析】由特殊化思想,选择
合适等比数列,利用排除法即可求解.【详解】考查等比数列:11a=,22a=−,34a=,()1,2nna−=−,满足30S,但是20200a,选项A错误;考查等比数列:14a=−,22a=,31a=−,()31,12nnna−=−
,满足30S,但是20200a,选项B错误;该数列满足21aa,但是202120200aa,选项C错误;对于D,若10a,由211111111101qaaaqaq,所以数列na为递减数列,故20212020aa正确,若10
a,由21111111110qaaaqaq或1q,当1q时,数列na为递减数列,故20212020aa正确;当0q时,偶数项为正,奇数项为负,故20212020aa,综上D选项正确.故选:D【点睛】本题主要考查了等比数列的性质,考查了推理运算能力,特殊化思想,属于中
档题.9.已知双曲线C:22221(0,0)xyabab−=的左、右焦点分别为1F、2F,O为坐标原点,以12FF为直径的圆O与双曲线及其渐近线在第一象限的交点分别为P、Q,点B为圆O与y轴正半轴的
交点,若2POFQOB=,则双曲线C的离心率为()A.35+B.352+C.15+D.152+【答案】D【解析】【详解】画出图形如图所示,由题意得双曲线在一、三象限的渐近线方程为byxa=,以12FF为直径的圆O的方程为222xyc+=.由222byxaxyc=+=,解得xayb
==,故点P的坐标为(,)ab;由22222221xyabxyc−=+=,解得222xabcbyc=+=,故点Q的坐标为222(,)abcbcc+.∵2POFQOB=,∴2sinsin
POFQOB=,∴222babccc+=,整理得2bac=,∴22caac−=,故得210ee−−=,解得152e+=.选D.点睛:求双曲线的离心率时,可将条件中所给的几何关系转化为关于,,abc等式或不等式,再由222cab=+及cea=可得到关于e
的方程或不等式,然后解方程(或不等式)可得离心率(或其范围).解题时要注意平面几何知识的运用,如何把几何图形中的位置关系化为数量关系是解题的关键.10.在三棱锥SABC−中,ABC为正三角形,设二面角SABC−−,SBCA−−,SCAB−−的平面角的大小分别为,,,
,2,则下面结论正确的是()A.111tantantan++的值可能是负数B.32++C.++D.111tantantan++的值恒为正数【答案】D
【解析】【分析】作S在底面ABC的投影为O,再分别作,,OMABONBCOPAC⊥⊥⊥,进而分析,,的正切值再判断即可.【详解】作S在底面ABC的投影O,再分别作,,OMABONBCOPAC⊥⊥⊥,设ABC边长为a.①当O在
ABC内时,易得,,分别为,,SMOSNOSPO.由ABCABOBCOACOSSSS=++可得1110tantantanMONOPOaSOSOSOSO++=++=.当S无限接近O时易得++接近0,故C错误.②当O在ABC外时,不妨设O在,ACBC的延长线
构成的角内.易得,,分别为,,SMOSNOSPO−−.由ABCABOBCOACOSSSS=−−可得1110tantantanMONOPOaSOSOSOSO++=−−=.且当S无限接近O时易得++接近2,故B错误.综上,A也错
误.故选:D【点睛】本题主要考查了二面角的分析,需要画图理解,表达出对应的二面角的平面角,再根据平面内任一点到正三角形三边的距离关系求解分析,同时也要有极限的思想分析二面角的范围问题.属于难题.二、填空题11.复数z满足:1zaii=−+(其中0a,i为虚数单位),10z=,则a=_____
___;复数z的共轭复数z在复平面上对应的点在第________象限.【答案】(1).2(2).四【解析】【分析】利用复数代数形式的乘法运算化简,可求得z,再根据复数求模公式可求得a的值,进而求得z在复平面内对应点的象限。【详解】由
1zaii=−+可得,()(1)1(1)zaiiaai=−+=++−,所以22(1)(1)10zaa=++−=,左右同时平方得,22212110aaaa+++−+=,所以24a=。又因为0a,所以2a=。所以3iz=+,
3zi=−,所以z在复平面上对应的点为(3,1)−位于第四象限。故答案为2;四【点睛】本题考查复数的基本运算,复数求模,共轭复数的概念,复数与复平面点一一对应关系,考查的知识点较多,综合性较强,属基础题。12.若实
数,xy满足10102xyxyx−++−,①2xy−的最大值为________;②若15yax−−恒成立,则实数a的取值范围是________.【答案】(1).4(2).[1,0]−【解析】【分析】(1)首先画出可行域,和12yx=−的图象,通过平移直线12y
x=−,确定2zxy=−的最大值;(2)当0x=时,115−恒成立,当0x时,51yyaxx−+恒成立,即maxmin51yyaxx−+,转化为斜率关系,利用可行域求不
等式两边斜率的最值.【详解】首先画出可行域,令2zxy=−,画出初始目标函数12yx=的图象,令0y=,得xz=,当目标函数的横截距最大时,z也取得最大值,所以12yx=平移至点A处,函数取得最大值,102xyx+−==,解得:2,1xy==−,即()2,1A−,代入目标函数
()max2214z=−−=;由可行域可知0x,当0x=时,1y=,此时115−恒成立,当0x时,不等式整理为:51yyaxx−+恒成立,即maxmin51yyaxx−+设1yzx+=,表示可行域内的点与定点()0,1D−连线的斜率,由
图象可知当定点()0,1D−与点()2,1A−连结时,斜率取得最小值min1(1)02z−−−==设5yzx−=,表示可行域内的点与定点()05E,连线的斜率,由图象可知当()05E,与定点()2,3B连结时,斜率取得最大值max53102z−=
=−−综上可知:10a−故答案为:4;1,0−【点睛】本题考查线性规划,和非线性规划,以及不等式恒成立求参数的取值范围,重点考查转化与化归的思想,数形结合分析问题的能力,属于中档题型.13.在平面四边形ABCD中,BCCD⊥,135oB=,32AB=,35AC=,5
CD=,则sinACB=________,AD=________.【答案】(1).55(2).210【解析】【分析】根据正弦定理可得sinACB,即得cosACD,再利用余弦定理求.AD【详解】根据正弦定理得32355,,sin3sinsinsin5sin4ABACACB
ACBABCACB===,5coscos()sin25ACDACBACB=−==,由余弦定理得2222cosADACCDACCDACD=+−225(35)52355405=+−=,所以210AD=,故答
案为:55,210.【点睛】本题考查利用正弦定理与余弦定理解三角形,考查基本分析求解能力,属基础题.14.已知平行四边形ABCD中,E为BC中点,点F为线段DE上的一点,且56AFABAD=+,则=________,AFDABCDSS=Y__
______.【答案】(1).13(2).16【解析】【分析】设出DFxDE=,利用基底,ABAD表示出向量AF,然后可得的值,利用13DFDE=可得ADF与平行四边形ABCD的高之间的关系,结合面积公式可求结
果.【详解】设DFxDE=,()AFADDFADxDEADxDCCE=+=+=++,在平行四边形中,E为BC中点,所以1,2DCABCEAD==−,所以112AFxADxAB=−+,由于56AFABAD=+,所以15126xx−==,解得13=.
设平行四边形ABCD的高为h,ADF的高为1h,因为13DFDE=,所以113hh=;所以11126ADFABCDADhSSADh==△.故答案为:11;36.【点睛】本题主要考查平面向量的运算,选用基底,结合向量的运算规则,表示出目标向
量是解题关键,侧重考查数学运算的核心素养.15.从0,1,2,3,4,5这6个数中随机抽取5个数构成一个五位数abcde,则满足条件“abcde”的五位数的个数有____.【答案】21【解析】【分析】由题意可知c最大,a不能为零,对c分成5c=和4c=两种情况进行分类讨论
,由此求得满足条件的五位数的个数.【详解】由题意可知c最大,a不能为零,当5c=时,则从剩下4个不为零的数中选2个,放在c的左边,再从剩下的3个数中取两个,放在右边,故方法数有224318CC=.当4c=时,5不能选取,则从身下3个不为零的数中选两个
,,放在c的左边,再从剩下的2个数中取两个,放在右边,故方法数有22323CC=.所以总的方法数有18321+=.故答案为:21【点睛】本小题主要考查简单的排列组合问题,属于基础题.16.已知点P是抛物线24yx=上动点,F是抛物线的焦点,点A
的坐标为()1,0−,则PFPA的最小值为________.【答案】22【解析】【分析】过P做准线的垂线,根据定义可得PFPM=,将所求PFPA最小,转化为sinPMPAMPA=的最小,结合图像分析出,当PA与抛物线相切时,PAM最小,联立直线与抛物线方程,根
据判别式求出PA斜率k,进而可得PAM的值,代入所求即可。【详解】由题意可得,抛物线24yx=的焦点(1,0)F,准线方程为1x=−,过P做PM垂直于准线,M为垂足,如图所示。由抛物线定义可得PFPM=,则sin,PFPMPAMPAPA==PAM
为锐角,故当PAM最小时,PFPA最小,即当PA与抛物线相切时,PFPA最小。设直线PA斜率为k,所以直线PA的方程为(1)ykx=+,与抛物线联立2(1)4ykxyx=+=可得2222(24)0kxkxk−++=,因为相切,所以方程
只有一个实根,故2222(24)40kkk=−−=,解得21k=,1k=,不妨令1k=,此时45PAx=,45PAM=,所以2sin452PFPMPAPA===。故答案为22【点睛】本题考查抛物线的定义,图形的几何性质,难点在于分析出当PA与抛物线相切时,PAM
最小,再联立方程求解即可,属中档题。17.设直线l与曲线31yxx=−+有三个不同的交点,,ABC,且210ABBC==,则直线l的方程为________.【答案】31yx=+【解析】【分析】先求31yxx=−+对称中心(0,1),即为B点坐
标,再设:1lykx=+,与31yxx=−+联立,结合弦长公式求k,即得结果.【详解】3yxx=−Q为奇函数,关于原点对称,所以31yxx=−+关于(0,1)对称,因为210ABBC==,所以根据对称性可得(0,1)B,因为0x=不满足题意,所以可设:1lykx=+,代入31yxx
=−+得3110Bkxxxx+=−+=或||||1,(1)ACxxkk==+−222101|0|21011210AABBCkxkk==+−=++=Q2(3)(413)03kkkk−++==,31yx=+故答案为:31yx=+【点睛】本题考查三次函数对称性、弦长问题,考查综合
分析求解能力,属中档题.三、解答题18.已知函数()213sincoscos2fxxxx=−−(1)求函数()fx的单调递增区间及其图象的对称中心;(2)当5,1212x−时,求函数()fx的
值域.【答案】(1)调递增区间是,,63kkkZ−+,对称中心是1,1,212kkZ+−;(2)31,02−−.【解析】【分析】(1)利用恒等变换公式化为()fxsin216x=
−−,再根据正弦函数的递增区间和对称中心可得结果;(2)利用正弦函数的性质可得值域.【详解】(1)()31cos21sin2222xfxx+=−−31sin2cos2122xx=−−sin216x=−−由222262kxk−
+−+,kZ,得63kxk−++,kZ,故()fx的单调递增区间是,,63kkkZ−+,由26xk−=,kZ,得212kx=+,kZ,所以其图象的对称中心是1,1,212kkZ
+−.(2)∵51212x−,∴22363x−−,∴3sin2126x−−,从而31sin21026x−−−−则()fx的值域是31,02−−.【点睛】本题考查了三角恒等变换公式,考查了正弦函数的递增区间和对称中心
,考查了正弦函数图象及性质的应用,属于中档题.19.在四棱锥PABCD−中,四边形ABCD为平行四边形,三角形APB为等边三角形,已知2AD=,2AB=,PDAB⊥,5PC=.(1)求证:BDAD⊥(2)求直线BD与面PDC所成的角的正弦值.【答案】(1)证
明见解析;(2)64.【解析】【分析】(1)取AB的中点O,根据线面垂直判定定理得AB⊥平面POD,即得ABOD⊥,再根据勾股定理逆定理得结果;(2)先建立空间直角坐标系,求平面PDC一个法向量,再利用向量数量积求向量夹角,最后根据线面角与向量夹角关系得结果.
【详解】(1)设AB的中点为O,连接PO与BO,因为PAB△是等边三角形,所以POAB⊥,又因为ABPD⊥,所以AB⊥平面POD,则ABOD⊥,2ADBD==,2AB=,所以ABD△是等腰直角三角形,且ADBD⊥(2)由(1)可知AB⊥平面POD
,即平面POD⊥平面ABD,又因为5PC=,//,,1CDABCDPDPD⊥=,所以120,PDO=o30POD=o以为O原点,过O在POD所在平面内作OD的垂线z为轴,,ODAB所在直线为,xy轴建立空间直角坐标系则点()()()330,1,0,1,0,0,1,1,0,
0,,22DBCP()1,1,0BD=−,13130,,,1,,2222PDPC=−−=−−uuuruuur设平面PCD的法向量(),,nxyz=,130220,13022yzxxyz−−==−−=令1z=,则3,y=−
则()0,3,1n=−,所以36cos,422||||BDnBDnBDn===uuurruuurruuurr因此直线BD与面PDC所成的角的正弦值6cos,4BDn==uuurr【点睛】本题考查线面垂直判断与性质定理、利用空间向量求
线面角,考查基本分析论证与求解能力,属中档题.20.已知正项数列{}na,其前n项和为nS,满足22nnnSaa=+,*nN.(1)求数列{}na的通项公式na;(2)如果对任意正整数n,不等式22nnncaaa++−都成立,求实数c的最大值.【答案】(1)nan=;(2)最
大值为1.【解析】【分析】(1)当1n=时,先求11a=,结合22nnnSaa=+得出数列{}na是首项为1,公差为1的等差数列,然后可得通项公式;(2)先把nan=代入,整理可得22112cn+−+,结合22112n+−+的范围可求
实数c的最大值.【详解】(1)当1n=时,21112Saa=+,解得11a=,或10a=(舍)由22nnnSaa=+得,21112nnnSaa+++=+,2211122()()nnnnnnSSaaaa+++−=+−+,即
221112()()nnnnnaaaaa+++=−+−,也就是2211()()0nnnnaaaa++−−+=,11()(1)0nnnnaaaa+++−−=,由于数列{}na各项均为正数,所以110nnaa+−−=,即11nn
aa+−=.所以数列{}na是首项为1,公差为1的等差数列,所以数列{}na的通项公式为nan=.(2)由(1)得22nnncaaa++−,即22cnnn+−+,*nN,()()()222222nnnnncnnnnn++−+++
+−=++22222211122nnnnnn+===++++−++,因为1n,所以22023n+,所以321132n−+,所以212112n+−+,所有1c,即c的最大值为1.【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解和数列中的恒成立问题,有和式求解通项公式注意1nnn
aSS−=−的使用条件,恒成立问题一般转化为最值问题进行求解,侧重考查数学运算的核心素养.21.已知椭圆C:22184xy+=的上下顶点分别为,AB,过点()0,4P斜率为()0kk−的直线与椭圆C自上而下交于,MN两点.(1)证明:直线BM与AN的交点G在定直线1y=上;(2)记AGM和BG
N的面积分别为1S和2S,求12SS的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)1,13.【解析】【分析】(1)设()()1122,,,MxyNxy,:4MNykx=−+()0k根据椭圆方程得到A,B坐标,写出直线ANBM,,联立方程,结合韦达定理可求出交点
纵坐标为1即可;(2)根据三角形的面积公式12SS可表示为213133kxkx−+−−+,利用韦达定理可表示为2113xx,换元()2211=,0xxxx,求1+的范围再反解的范围.【详解】(1)由椭圆方程可知()(
)0,2,0,2AB−,设直线:4MNykx=−+()0k,联立22428ykxxy=−++=,消元得()22248xkx+−+=,即()221216240kxkx+−+=设()()1122,,,MxyNxy,则1212221624,1212kxxxxkk+==++直线212122:2,
:2yyANyxBMyxxx−+=+=−,由()()()()222212121121211122222222222622yyyxyxxxxyxkxyyyyxyxkxyxyxxx−−=+−=−−+−==++++−+=−+=,1212221624,121
2kxxxxkk+==++Q,()121232kxxxx=+2221221212222224246661212382416222121212kkxxkxxxkkkkkkxxxxxkkk−+−+−+−+===−
−−+−+−+−+,即2123yy−=−+解得1y=,即直线BM与AN的交点G在定直线1y=上.(2)1112222111121111AMNAMNGMNGMNBMNBMNGMNGMNSyAN
SSSSyNGSBMySSSMGyS−−−−−−====+−−−−−()12211211131331331yykxykxy−−−+===−−−+−1212221624,1212kxxxxkk+==++Q()()12
12122133,22xxxxkxkxxx++−=−−=−()()()()()()1212211111212121221222333332221111333333333222xxxxxxSxxxxxxxxxxSxxxx++−−+−=−=−=−=++−−
+−设()2211=,0xxxx()2222211221121221648211212=2412kxxxxxxkkxxxxk−−+−++++==+()()()()()22222232612102116101633123
12312kkkkkk−++−===−+++22256961920kk=−−Q2236496,2kk()21016102,33312k−+,即()1102,1,33+
121,13SS【点睛】本题主要考查了直线与椭圆的位置关系,椭圆的简单几何性质,考查了推理能力,运算能力,转化思想,属于难题.22.已知函数()()lnfxaexx=−−.(其中e为自然对
数的底数)(1)当2ae=时,是否存在唯一的0x的值,使得()02fx=?并说明理由;(2)若存在aR,使得()0fxka+对任意的()0,x+恒成立,求实数k的取值范围.【答案】(1)存在唯一的01xe=,理由见解析;(2)1,e−+
.【解析】【分析】(1)将2ae=代入函数()yfx=的解析式得()lnfxexx=−,利用导数求得函数()yfx=的最小值为()min12fxfe==,由可得出结论;(2)设()()()
lngxfxkaaexxka=+=−−+,利用导数求得当ae时,()()min1lngxkaae=++−,由题意得出()min0gx,利用参变量分离法得出()ln1aeka−+−,构造函数()()()ln1aehaaea−+=−,利用导数求得函数()y
ha=的最小值,由此可求得实数k的取值范围.【详解】(1)当2ae=时,()lnfxexx=−,该函数的定义域为()0,+,()11exfxexx−=−=.令()0fx=,得1xe=.当10xe时,()0fx;当1xe时,()0fx.所以,函数()y
fx=在10,e上是减函数,在1,e+上是增函数.所以1xe=是函数()yfx=的极小值点,也是函数()yfx=的最小值点,即()min12fxfe==,故存在唯一的01xe=,使得()02fx=;(2)设()()()lngxfxkaae
xxka=+=−−+,则()1gxaex=−−.①先探究()0gx对任意的()0,x+恒成立.若ae,则()0gx,函数()ygx=在()0,+上是减函数,又()()1110kakageaee++=−−,此时,不合题意;若ae,当
10xae−时,()0gx;当1xae−时,()0gx.所以,函数()ygx=在10,ae−上是减函数,在1,ae+−上是增函数.所以1xae=−是()ygx=的极小值点,也是
()ygx=的最小值点,即()()min11lngxgkaaeae==++−−;②再来探究:存在(),ae+,使得()1ln0kaae++−成立.分离変量得:存在(),ae+,使得()ln1aeka−+−成立.设()()()ln1aehaaea−+=−,则()()
()22ln11lnaaeeaehaaeaaae−−+−=−=−−−.令()()lneaaeae=−−−,当ae时,函数()ya=单调递增.()20e=,当2eae时
,()0a,则()0ha;当2ae时,()0a,则()0ha.所以,函数()yha=在(),2ee上为减函数,在()2,e+上为增函数.所以,()()min2122haheee==−=−,1ke−.故实数k的取值范围是1,e−+.【点睛】本题考查利用导
数求函数的最值,同时也考查了利用导数求解函数不等式恒能成立的问题,考查分析问题与解决问题的能力,属于中等题.