浙江专用2020高考数学三轮冲刺抢分练仿真卷一
展开1.已知集合A={x|x2<1},集合B={x|lg2x<0},则A∩B等于( )
A.(0,1) B.(-1,0) C.(-1,1) D.(-∞,1)
答案 A
解析 根据题意集合A={x|-1
A.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,2)=1 B.eq \f(x2,7)-eq \f(y2,14)=1
C.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,6)=1 D.eq \f(y2,14)-eq \f(x2,7)=1
答案 B
解析 ∵双曲线的渐近线方程为y=±eq \r(2)x,∴设所求双曲线的标准方程为2x2-y2=k.又eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2\r(2),-\r(2)))在双曲线上,则k=16-2=14,即双曲线的方程为2x2-y2=14,
∴双曲线的标准方程为eq \f(x2,7)-eq \f(y2,14)=1.
3.设变量x,y满足约束条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y≤2,,2x-3y≤9,,x≥0,))则目标函数z=2x+y的最大值是( )
A.2 B.3 C.5 D.7
答案 C
解析 画出约束条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y≤2,,2x-3y≤9,,x≥0))表示的可行域,如图中阴影部分(含边界)所示,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y-2=0,,2x-3y-9=0,))可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=3,,y=-1,))
将z=2x+y变形为y=-2x+z,
平移直线y=-2x+z,
由图可知当直线y=-2x+z经过点(3,-1)时,
直线在y轴上的截距最大,即z最大,
z的最大值为z=2×3-1=5.
4.若复数z1=2+i,z2=cs α+isin α(α∈R),其中i是虚数单位,则|z1-z2|的最大值为
A.eq \r(5)-1 B.eq \f(\r(5)-1,2) C.eq \r(5)+1 D.eq \f(\r(5)+1,2)
答案 C
解析 方法一 由题可得z1-z2=2+i-cs α-isin α=2-cs α+(1-sin α)i(α∈R),
则|z1-z2|=eq \r(2-cs α2+1-sin α2)
=eq \r(4-4cs α+cs2α+1-2sin α+sin2α)
=eq \r(6-2sin α-4cs α)=eq \r(6-\r(22+42)sinα+φ)
=eq \r(6-2\r(5)sinα+φ),其中tan φ=2,当sin(α+φ)=-1时,
|z1-z2|有最大值,此时|z1-z2|=eq \r(6+2\r(5))=eq \r(5)+1.
方法二 ∵z1=2+i,z2=cs α+isin α(α∈R),
∴z2在复平面内对应的点在以原点为圆心,以1为半径的圆上,z1=2+i对应的点为Z1(2,1).
如图:
则|z1-z2|的最大值为eq \r(5)+1.
5.“α≠β”是“cs α≠cs β”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 因为α=β⇒cs α=cs β,所以cs α≠cs β⇒α≠β (逆否命题)必要性成立,α=-β⇒cs α=cs β,充分性不成立,故“α≠β”是“cs α≠cs β”的必要不充分条件.
6.函数f(x)=eq \f(ln|x|,x)的图象大致为( )
答案 A
解析 函数的定义域为{x|x≠0},f(x)=eq \f(ln\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x)),x),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x))=eq \f(ln\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-x)),-x)=-eq \f(ln\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x)),x)=-f(x),所以函数f(x)是奇函数,图象关于原点对称,故可排除B;当x>1时,f(x)=eq \f(ln\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x)),x)=eq \f(ln x,x)>0,故可排除C;当x>0时,f(x)=eq \f(ln\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x)),x)=eq \f(ln x,x) ,f′(x)=eq \f(1-ln x,x2),显然当1
7.本次模拟考试结束后,班级要排一张语文、数学、英语、物理、化学、生物六科试卷讲评顺序表,若化学排在生物前面,数学与物理不相邻且都不排在最后,则不同的排表方法共有( )
A.72种 B.144种 C.288种 D.360种
答案 B
解析 第一步排语文、英语、化学、生物4科,且化学排在生物前面,有eq \f(A\\al(4,4),2)=12(种)排法;第二步将数学和物理插入前4科除最后位置外的4个空档中的2个,有Aeq \\al(2,4)=12(种)排法,所以不同的排表方法共有12×12=144(种).
8.已知随机变量X的分布列如下表:
其中a,b,c>0.若X的方差D(X)≤eq \f(1,3)对所有a∈(0,1-b)都成立,则( )
A.b≤eq \f(1,3) B.b≤eq \f(2,3) C.b≥eq \f(1,3) D.b≥eq \f(2,3)
答案 D
解析 由X的分布列可得X的期望为E(X)=-a+c,
a+b+c=1,
所以X的方差D(X)=(-1+a-c)2a+(a-c)2b+(1+a-c)2c=(a-c)2(a+b+c)-2(a-c)2+a+c=-(a-c)2+a+c=-(2a-1+b)2+1-b=-4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(1-b,2)))2+1-b,因为a∈(0,1-b),所以当且仅当a=eq \f(1-b,2)时,D(X)取最大值1-b,又D(X)≤eq \f(1,3)对所有a∈(0,1-b)都成立,所以只需1-b≤eq \f(1,3),解得b≥eq \f(2,3).
9.如图所示,用一边长为eq \r(2)的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,将体积为eq \f(4π,3)的鸡蛋(视为球体)放入其中,蛋巢形状保持不变,则鸡蛋(球体)离蛋巢底面的最短距离为( )
A.eq \f(\r(2)-1,2) B.eq \f(\r(2)+1,2) C.eq \f(\r(6)-1,2) D.eq \f(\r(3)-1,2)
答案 D
解析 因为蛋巢的底面是边长为1的正方形,所以过四个顶点截鸡蛋所得的截面圆的直径为1,又因为鸡蛋的体积为eq \f(4π,3),所以球的半径为1,所以球心到截面的距离d=eq \r(1-\f(1,4))=eq \f(\r(3),2),而截面到球体最低点的距离为1-eq \f(\r(3),2),而蛋巢的高度为eq \f(1,2),故球体到蛋巢底面的最短距离为eq \f(1,2)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(\r(3),2)))=eq \f(\r(3)-1,2).
10.设α,β是方程x2-x-1=0的两个不等实数根,记an=αn+βn(n∈N*).
下列两个命题( )
①数列{an}的任意一项都是正整数;
②数列{an}存在某一项是5的倍数.
A.①正确,②错误 B.①错误,②正确
C.①②都正确 D.①②都错误
答案 A
解析 因为α,β是方程x2-x-1=0的两个不等实数根,所以α+β=1,αβ=-1,
因为an=αn+βn,
所以an+1=αn+1+βn+1=(αn+βn)α+(αn+βn)β-βnα-αnβ=(αn+βn)(α+β)-αβ(αn-1+βn-1)=(αn+βn)+(αn-1+βn-1)=an+an-1,即当n≥3时,数列{an}中的任一项都等于其前两项之和,又a1=α+β=1,a2=α2+β2=(α+β)2-2αβ=3,所以a3=a2+a1=4,a4=a3+a2=7,a5=a4+a3=11,以此类推,即可知数列{an}的任意一项都是正整数,故①正确,若数列{an}存在某一项是5的倍数,则此项个位数字应当为0或5.由a1=1,a2=3,依次计算知,数列{an}中不存在个位数字为0或5的项,②错误.
二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分)
11.《九章算术》中记载了“今有共买豕,人出一百,盈一百;人出九十,适足.问人数、豕价各几何?”.其意思是“若干个人合买一头猪,若每人出100,则会剩下100;若每人出90,则不多也不少.问人数、猪价各多少?”.设x,y分别为人数、猪价,则x=________,y=________.
答案 10 900
解析 由题意可列方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y+100=100x,,y=90x,))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=10,,y=900.))
12.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的表面积是________cm2,体积是________cm3.
答案 20+4eq \r(5) 8
解析 由题意得,该几何体为三棱柱,故其表面积S=2×eq \f(1,2)×4×2+22+4×2+2×2eq \r(5)=20+4eq \r(5),
体积V=eq \f(1,2)×4×2×2=8.
13.已知多项式(x+2)m(x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+am+nxm+n满足a0=4,a1=16,则m+n=________,a0+a1+a2+…+am+n=________.
答案 5 72
解析 令x=0,得a0=2m=4,又由二项展开式的通项公式得Ceq \\al(m-1,m)·2m-1·Ceq \\al(n,n)·1n+Ceq \\al(m,m)·2m·Ceq \\al(n-1,n)·1n-1=16,所以m=2,n=3,则m+n=5;令x=1,得a0+a1+a2+…+am+n=32×23=72.
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S为△ABC的面积,若c=2acs B,S=eq \f(1,2)a2-eq \f(1,4)c2,则△ABC的形状为________,C的大小为________.
答案 等腰三角形 eq \f(π,4)
解析 在△ABC中,由c=2acs B及正弦定理得sin C=2sin Acs B,则sin(A+B)=2sin Acs B,化简得sin(A-B)=0,那么A=B,从而有a=b,所以△ABC为等腰三角形;由S=eq \f(1,2)a2-eq \f(1,4)c2及余弦定理得eq \f(1,2)absin C=eq \f(1,2)a2-eq \f(1,4)(a2+b2-2abcs C),化简得a2sin C=a2cs C,又a>0,所以sin C=cs C,则tan C=1,又C是△ABC的内角,故C=eq \f(π,4).
15.已知x>0,y>-1,且x+y=1,则eq \f(x2+3,x)+eq \f(y2,y+1)的最小值为________.
答案 2+eq \r(3)
解析 eq \f(x2+3,x)+eq \f(y2,y+1)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,x)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y-1+\f(1,y+1))),
结合x+y=1可知原式=eq \f(3,x)+eq \f(1,y+1),
且eq \f(3,x)+eq \f(1,y+1)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,x)+\f(1,y+1)))×eq \f(x+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+1)),2)
=eq \f(1,2)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(4+\f(3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+1)),x)+\f(x,y+1)))
≥eq \f(1,2)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(4+2\r(\f(3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+1)),x)×\f(x,y+1))))=2+eq \r(3),
当且仅当x=3-eq \r(3),y=-2+eq \r(3)时等号成立.
即eq \f(x2+3,x)+eq \f(y2,y+1)的最小值为2+eq \r(3).
16.已知F1,F2为椭圆C:eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1的左、右焦点,点P在椭圆C上移动时,△PF1F2的内心I的轨迹方程为____________________________.
答案 x2+3y2=1(y≠0)
解析 由题意得F1(-1,0),F2(1,0),设点P(x,y),I(m,n),-2
答案 eq \f(\r(7),7)
解析 连接AM,AN(图略),在等腰三角形ABC中,AB=AC=1,∠A=120°,所以eq \(AB,\s\up6(→))·eq \(AC,\s\up6(→))=|eq \(AB,\s\up6(→))|·|eq \(AC,\s\up6(→))|·cs 120°=-eq \f(1,2),因为AM是△AEF的中线,所以eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AE,\s\up6(→))+eq \(AF,\s\up6(→)))=eq \f(1,2)(λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AC,\s\up6(→))),同理可得eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\(AB,\s\up6(→))+\(AC,\s\up6(→)))),由此可得eq \(MN,\s\up6(→))=eq \(AN,\s\up6(→))-eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(1-λ)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-μ))eq \(AC,\s\up6(→)),两边平方并化简得eq \(MN,\s\up6(→))2=eq \f(1,4)(1-λ)2-eq \f(1,4)(1-λ)(1-μ)+eq \f(1,4)(1-μ)2,由于λ+4μ=1,可得1-λ=4μ,代入上式并化简得eq \(MN,\s\up6(→))2=eq \f(21,4)μ2-eq \f(3,2)μ+eq \f(1,4)=eq \f(21,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(μ-\f(1,7)))2+eq \f(1,7),由于λ,μ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,1)),所以当μ=eq \f(1,7)时,eq \(MN,\s\up6(→))2取得最小值eq \f(1,7),所以|eq \(MN,\s\up6(→))|的最小值为eq \f(\r(7),7).
三、解答题(本大题共5小题,共74分.)
18.(14分)已知f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,0<ω<4,|φ|<\f(π,2)))过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),且当x=eq \f(π,6)时,函数f(x)取得最大值1.
(1)将函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度得到函数g(x),求函数g(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,函数h(x)=f(x)+g(x)+2cs2x-1,求h(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的值域.
解 (1)由题意得A=1,由函数过eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))得sin φ=eq \f(1,2),∵|φ|
又f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)))=1,∴eq \f(π,6)ω+eq \f(π,6)=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,∵0<ω<4,
∴ω=2,
∴f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),
∴g(x)=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))).
(2)h(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))+cs 2x
=eq \r(3)sin 2x+cs 2x=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),
当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))时,eq \f(π,6)≤2x+eq \f(π,6)≤eq \f(7π,6),
-eq \f(1,2)≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))≤1,
-1≤2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))≤2,所以h(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的值域为[-1,2].
19.(15分)如图,四棱锥P-ABCD的底面是梯形,BC∥AD,AB=BC=CD=1,AD=2,PB=eq \f(\r(13),2),PA=PC=eq \r(3).
(1)证明:AC⊥BP;
(2)求直线AD与平面APC所成角的正弦值.
(1)证明 取AC的中点F,连接PF,BF,
由PA=PC得PF⊥AC,由AB=BC,得BF⊥AC,
又PF∩BF=F,∴AC⊥平面PBF,
又BP⊂平面PBF,∴AC⊥BP.
(2)解 延长BF交AD于点E,过点P作PO垂直于平面ABCD于点O,由(1)易知点O在BE上,
在△PBF中,PB=eq \f(\r(13),2),BF=eq \f(1,2),PF=eq \f(3,2),
由余弦定理得cs∠PFB=eq \f(PF2+BF2-PB2,2PF·BF)=-eq \f(1,2),
即∠PFB=120°,则∠PFO=60°,
∴PO=PF·sin 60°=eq \f(3\r(3),4),
由VP-ACD=VD-APC得eq \f(1,3)·PO·S△ACD=eq \f(1,3)·h·S△APC,其中h为点D到平面APC的距离,解得h=eq \f(\r(3),2),
设直线AD与平面APC所成角为θ,
则sin θ=eq \f(h,AD)=eq \f(\r(3),4).
20.(15分)已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an=eq \r(Sn)+eq \r(Sn-1)(n∈N*,且n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:当n≥2时,eq \f(1,a1)+eq \f(1,2a2)+eq \f(1,3a3)+…+eq \f(1,nan)
所以数列{eq \r(Sn)}是以eq \r(S1)=eq \r(a1)=1为首项,以1为公差的等差数列,
所以eq \r(Sn)=1+(n-1)×1=n,即Sn=n2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,
当n=1时,a1=S1=1,也满足上式,所以an=2n-1.
(2)证明 当n≥2时,eq \f(1,nan)=eq \f(1,n2n-1)
所以eq \f(1,a1)+eq \f(1,2a2)+eq \f(1,3a3)+…+eq \f(1,nan)<1+
eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,2)+\f(1,2)-\f(1,3)+…+\f(1,n-1)-\f(1,n)))=eq \f(3,2)-eq \f(1,2n)
(1)求k与m的关系式;
(2)点Q与点P关于坐标原点O对称.若当k=-eq \f(1,2)时,△QAB的面积取到最大值a2,求椭圆的离心率.
解 (1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1,))得(a2k2+b2)x2+2a2kmx+
a2(m2-b2)=0,
则Δ=(2a2km)2-4(a2k2+b2)a2(m2-b2)=0,
化简整理,得m2=a2k2+b2.
(2)因为点Q与点P关于坐标原点O对称,故△QAB的面积是△OAB的面积的两倍.
所以当k=-eq \f(1,2)时,△OAB的面积取到最大值eq \f(a2,2),此时OA⊥OB,
从而原点O到直线l的距离d=eq \f(a,\r(2)),
又d=eq \f(|m|,\r(k2+1)),故eq \f(m2,k2+1)=eq \f(a2,2).
再由(1),得eq \f(a2k2+b2,k2+1)=eq \f(a2,2),则k2=1-eq \f(2b2,a2).
又k=-eq \f(1,2),故k2=1-eq \f(2b2,a2)=eq \f(1,4),即eq \f(b2,a2)=eq \f(3,8),
从而e2=eq \f(c2,a2)=1-eq \f(b2,a2)=eq \f(5,8),即e=eq \f(\r(10),4).
22.(15分)已知f(x)=2ln(x+2)-(x+1)2,g(x)=k(x+1),k∈R.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)当k=2时,求证:对于任意x>-1,f(x)
(1)解 函数f(x)的定义域为(-2,+∞).
f′(x)=eq \f(2,x+2)-2(x+1)
=eq \f(-2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+3x+1)),x+2)(x>-2),
当f′(x)>0时,x2+3x+1<0.
解得-2
所以f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(-3+\r(5),2))),
单调递减区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(-3+\r(5),2),+∞)).
(2)证明 设h(x)=f(x)-g(x)
=2ln(x+2)-(x+1)2-k(x+1)(x>-1),
当k=2时,
h′(x)=eq \f(-2x2+3x+1,x+2)-2=eq \f(-2x+3x+1,x+2),
∴当x>-1时,h′(x)<0恒成立,h(x)单调递减.
又h(-1)=0,
∴当x∈(-1,+∞)时,h(x)
∴对于任意x>-1,f(x)
=-eq \f(2x2+k+6x+2k+2,x+2).
方法一 由(2)知,当k=2时,f(x)
不存在满足条件的x0;
当k>2时,对于任意x>-1,x+1>0,
此时2(x+1)
可知t(x)与h′(x)符号相同,
当x∈(x0,+∞)时,t(x)<0,h′(x)<0,
h(x)单调递减.
∴当x∈(-1,x0)时,h(x)>h(-1)=0,
即f(x)-g(x)>0恒成立.
综上,k的取值范围为(-∞,2).
方法二 存在x0>-1,使得当x∈(-1,x0)时,恒有f(x)>g(x)成立,即h(x)>0恒成立,即h(x)>h(-1)恒成立,即当x∈(-1,x0)时,h′(x)>0恒成立.
令t(x)=-2x2-(k+6)x-(2k+2).
则t(-1)>0,即可解得k<2,
∴k的取值范围是(-∞,2).X
-1
0
1
P
a
b
c
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