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文档简介
1、2021-2022高考数学模拟试卷考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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的展开式中的系数为( )A5B10C20D302设全集,集合,则( )ABCD3已知,则“mn”是“ml”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4已知m为实
2、数,直线:,:,则“”是“”的( )A充要条件B充分不必要条件C必要不充分条件D既不充分也不必要条件5在中,角的对边分别为,若,则的形状为( )A直角三角形B等腰非等边三角形C等腰或直角三角形D钝角三角形6已知函数若恒成立,则实数的取值范围是( )ABCD7如图,在正四棱柱中,分别为的中点,异面直线与所成角的余弦值为,则( )A直线与直线异面,且B直线与直线共面,且C直线与直线异面,且D直线与直线共面,且8易系辞上有“河出图,洛出书”之说,河图、洛书是中华文化,阴阳术数之源,其中河图的排列结构是一、六在后,二、七在前,三、八在左,四、九在右,五、十背中,如图,白圈为阳数,黑点为阴数,若从阴数和
3、阳数中各取一数,则其差的绝对值为5的概率为ABCD9已知三棱锥PABC的顶点都在球O的球面上,PA,PB,AB4,CACB,面PAB面ABC,则球O的表面积为( )ABCD10波罗尼斯(古希腊数学家,的公元前262-190年)的著作圆锥曲线论是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽,几乎使后人没有插足的余地他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k0,且k1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆现有椭圆=1(ab0),A,B为椭圆的长轴端点,C,D为椭圆的短轴端点,动点M满足=2,MAB面积的最大值为8,MCD面积的最小值为1,则椭圆的离心率为()ABCD11
4、复数()ABC0D12已知Sn为等比数列an的前n项和,a516,a3a432,则S8( )A21B24C85D85二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13设满足约束条件,则目标函数的最小值为_.14已知抛物线的焦点为,其准线与坐标轴交于点,过的直线与抛物线交于两点,若,则直线的斜率_.15已知为正实数,且,则的最小值为_.16如图,是一个四棱锥的平面展开图,其中间是边长为的正方形,上面三角形是等边三角形,左、右三角形是等腰直角三角形,则此四棱锥的体积为_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。17(12分)在中,角的对边分别为,且(1)求角的大小;(2)若函
5、数图象的一条对称轴方程为且,求的值18(12分)某景点上山共有级台阶,寓意长长久久甲上台阶时,可以一步走一个台阶,也可以一步走两个台阶,若甲每步上一个台阶的概率为,每步上两个台阶的概率为为了简便描述问题,我们约定,甲从级台阶开始向上走,一步走一个台阶记分,一步走两个台阶记分,记甲登上第个台阶的概率为,其中,且(1)若甲走步时所得分数为,求的分布列和数学期望;(2)证明:数列是等比数列;(3)求甲在登山过程中,恰好登上第级台阶的概率19(12分)已知凸边形的面积为1,边长,其内部一点到边的距离分别为.求证:.20(12分)如图,在四棱锥中,平面,为的中点(1)求证:平面;(2)求二面角的余弦值2
6、1(12分)如图,已知椭圆的右焦点为,为椭圆上的两个动点,周长的最大值为8.()求椭圆的标准方程;()直线经过,交椭圆于点,直线与直线的倾斜角互补,且交椭圆于点,求证:直线与直线的交点在定直线上.22(10分)在平面直角坐标系中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为4sin(+).(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C交于M,N两点,求MON的面积.参考答案一、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。1C【解
7、析】由知,展开式中项有两项,一项是中的项,另一项是与中含x的项乘积构成.【详解】由已知,因为展开式的通项为,所以展开式中的系数为.故选:C.【点睛】本题考查求二项式定理展开式中的特定项,解决这类问题要注意通项公式应写准确,本题是一道基础题.2A【解析】先求得全集包含的元素,由此求得集合的补集.【详解】由解得,故,所以,故选A.【点睛】本小题主要考查补集的概念及运算,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.3B【解析】构造长方体ABCDA1B1C1D1,令平面为面ADD1A1,底面ABCD为,然后再在这两个面中根据题意恰当的选取直线为m,n即可进行判断【详解】如图,取长方体ABCDA1B1C1D1
8、,令平面为面ADD1A1,底面ABCD为,直线=直线。若令AD1m,ABn,则mn,但m不垂直于若m,由平面平面可知,直线m垂直于平面,所以m垂直于平面内的任意一条直线mn是m的必要不充分条件故选:B【点睛】本题考点有两个:考查了充分必要条件的判断,在确定好大前提的条件下,从mnm?和mmn?两方面进行判断;是空间的垂直关系,一般利用长方体为载体进行分析4A【解析】根据直线平行的等价条件,求出m的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可【详解】当m=1时,两直线方程分别为直线l1:x+y1=0,l2:x+y2=0满足l1l2,即充分性成立,当m=0时,两直线方程分别为y1=0,和2x2=0
9、,不满足条件当m0时,则l1l2,由得m23m+2=0得m=1或m=2,由得m2,则m=1,即“m=1”是“l1l2”的充要条件,故答案为:A【点睛】(1)本题主要考查充要条件的判断,考查两直线平行的等价条件,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 本题也可以利用下面的结论解答,直线和直线平行,则且两直线不重合,求出参数的值后要代入检验看两直线是否重合.5C【解析】利用正弦定理将边化角,再由,化简可得,最后分类讨论可得;【详解】解:因为所以所以所以所以所以当时,为直角三角形;当时即,为等腰三角形;的形状是等腰三角形或直角三角形故选:【点睛】本题考查三角形形状的判断,考查正弦定理
10、的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题6D【解析】由恒成立,等价于的图像在的图像的上方,然后作出两个函数的图像,利用数形结合的方法求解答案.【详解】因为由恒成立,分别作出及的图象,由图知,当时,不符合题意,只须考虑的情形,当与图象相切于时,由导数几何意义,此时,故.故选:D【点睛】此题考查的是函数中恒成立问题,利用了数形结合的思想,属于难题.7B【解析】连接,由正四棱柱的特征可知,再由平面的基本性质可知,直线与直线共面.,同理易得,由异面直线所成的角的定义可知,异面直线与所成角为,然后再利用余弦定理求解.【详解】如图所示:连接,由正方体的特征得,所以直线与直线共面.由正四棱柱的特征得,
11、所以异面直线与所成角为.设,则,则,由余弦定理,得.故选:B【点睛】本题主要考查异面直线的定义及所成的角和平面的基本性质,还考查了推理论证和运算求解的能力,属于中档题.8A【解析】阳数:,阴数:,然后分析阴数和阳数差的绝对值为5的情况数,最后计算相应概率.【详解】因为阳数:,阴数:,所以从阴数和阳数中各取一数差的绝对值有:个,满足差的绝对值为5的有:共个,则.故选:A.【点睛】本题考查实际背景下古典概型的计算,难度一般.古典概型的概率计算公式:.9D【解析】由题意画出图形,找出PAB外接圆的圆心及三棱锥PBCD的外接球心O,通过求解三角形求出三棱锥PBCD的外接球的半径,则答案可求.【详解】如
12、图;设AB的中点为D;PA,PB,AB4,PAB为直角三角形,且斜边为AB,故其外接圆半径为:rABAD2;设外接球球心为O;CACB,面PAB面ABC,CDAB可得CD面PAB;且DC.O在CD上;故有:AO2OD2+AD2R2(R)2+r2R;球O的表面积为:4R24.故选:D.【点睛】本题考查多面体外接球表面积的求法,考查数形结合的解题思想方法,考查思维能力与计算能力,属于中档题.10D【解析】求得定点M的轨迹方程可得,解得a,b即可.【详解】设A(-a,0),B(a,0),M(x,y)动点M满足=2,则 =2,化简得.MAB面积的最大值为8,MCD面积的最小值为1, ,解得,椭圆的离心
13、率为故选D【点睛】本题考查了椭圆离心率,动点轨迹,属于中档题11C【解析】略12D【解析】由等比数列的性质求得a1q416,a12q532,通过解该方程求得它们的值,求首项和公比,根据等比数列的前n项和公式解答即可.【详解】设等比数列an的公比为q,a516,a3a432,a1q416,a12q532,q2,则,则,故选:D.【点睛】本题主要考查等比数列的前n项和,根据等比数列建立条件关系求出公比是解决本题的关键,属于基础题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13【解析】根据满足约束条件,画出可行域,将目标函数,转化为,平移直线,找到直线在轴上截距最小时的点,此时,目标函数 取得
14、最小值.【详解】由满足约束条件,画出可行域如图所示阴影部分:将目标函数,转化为,平移直线,找到直线在轴上截距最小时的点 此时,目标函数 取得最小值,最小值为故答案为:-1【点睛】本题主要考查线性规划求最值,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.14【解析】求出抛物线焦点坐标,由,结合向量的坐标运算得,直线方程为,代入抛物线方程后应用韦达定理得,从而可求得,得斜率【详解】由得,即联立得解得或,故答案为:【点睛】本题考查直线与抛物线相交,考查向量的线性运算的坐标表示直线方程与抛物线方程联立后消元,应用韦达定理是解决直线与抛物线相交问题的常用方法15【解析】,所以有,再利用基本不等式求最值即可.【
15、详解】由已知,所以,当且仅当,即时,等号成立.故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求和的最小值问题,采用的是“1”的替换,也可以消元等,是一道中档题.16【解析】画图直观图可得该几何体为棱锥,再计算高求解体积即可.【详解】解:如图,是一个四棱锥的平面展开图,其中间是边长为的正方形,上面三角形是等边三角形,左、右三角形是等腰直角三角形,此四棱锥中,是边长为的正方形,是边长为的等边三角形,故,又,故平面平面,的高是四棱锥的高,此四棱锥的体积为:故答案为:【点睛】本题主要考查了四棱锥中的长度计算以及垂直的判定和体积计算等,需要根据题意三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16、17(1)(2)【解析】(1)由已知利用三角函数恒等变换的应用,正弦定理可求,即可求的值(2)利用三角函数恒等变换的应用,可得,根据题意,得到,解得,得到函数的解析式,进而求得的值,利用三角函数恒等变换的应用可求的值【详解】(1)由题意,根据正弦定理,可得,又由,所以 ,可得,即,又因为,则,可得,(2)由(1)可得,所以函数的图象的一条对称轴方程为,得,即,又,【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦定理在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题18见解析【解析】(1)由题可得的所有可能取值为,且,所以的分布列为所以的数学期望(2)由题可得,所以,又,所以,所以是
17、以为首项,为公比的等比数列(3)由(2)可得19证明见解析【解析】由已知,易得,所以利用柯西不等式和基本不等式即可证明.【详解】因为凸边形的面积为1,所以,所以(由柯西不等式得)(由均值不等式得)【点睛】本题考查利用柯西不等式、基本不等式证明不等式的问题,考查学生对不等式灵活运用的能力,是一道容易题.20(1)见解析;(2)【解析】(1) 取的中点,连接,根据中位线的方法证明四边形是平行四边形.再证明与从而证明平面,从而得到平面即可.(2) 以所在的直线为轴建立空间直角坐标系,再求得平面的法向量与平面的法向量进而求得二面角的余弦值即可.【详解】(1)证明:如图,取的中点,连接.又为的中点,则是
18、的中位线.所以且.又且,所以且.所以四边形是平行四边形.所以.因为,为的中点,所以.因为,所以.因为平面,所以.又,所以平面.所以.又,所以平面.又,所以平面.(2)易知两两互相垂直,所以分别以所在的直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系:因为,所以点.则.设平面的法向量为,由,得,令,得平面的一个法向量为;显然平面的一个法向量为;设二面角的大小为,则.故二面角的余弦值是.【点睛】本题主要考查了线面垂直的证明以及建立空间直角坐标系求解二面角的问题,需要用到线线垂直与线面垂直的转换以及法向量的求法等.属于中档题.21();()详见解析.【解析】()由椭圆的定义可得,周长取最大值时,线段过点,可求出,从而求出椭圆的标准方程;()设直线,直线,.把直线与直线的方程分别代入椭圆的方程,利用韦达定理和弦长公式求出和,根据求出的值.最后
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