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文档简介
1、2021-2022高考数学模拟试卷注意事项:1答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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设 ,则()A10B11C12D132抛掷一枚质地均匀的硬币,每次正反面出现的概率相同,连续抛掷5次,至少连续出现
2、3次正面朝上的概率是( )ABCD3已知,满足约束条件,则的最大值为ABCD4已知直线与圆有公共点,则的最大值为( )A4BCD5已知是椭圆和双曲线的公共焦点,是它们的-一个公共点,且,设椭圆和双曲线的离心率分别为,则的关系为( )ABCD6已知函数的图像上有且仅有四个不同的点关于直线的对称点在的图像上,则实数的取值范围是( )ABCD7已知整数满足,记点的坐标为,则点满足的概率为( )ABCD8已知是定义在上的奇函数,且当时,若,则的解集是( )ABCD9记集合和集合表示的平面区域分别是和,若在区域内任取一点,则该点落在区域的概率为( )ABCD10已知集合,若,则( )ABCD11已知,则
3、a,b,c的大小关系为( )ABCD12将3个黑球3个白球和1个红球排成一排,各小球除了颜色以外其他属性均相同,则相同颜色的小球不相邻的排法共有( )A14种B15种C16种D18种二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13如图所示,直角坐标系中网格小正方形的边长为1,若向量、满足,则实数的值为_ 14若椭圆:的一个焦点坐标为,则的长轴长为_15在ABC中,BAC,AD为BAC的角平分线,且,若AB2,则BC_.16设为偶函数,且当时,;当时,关于函数的零点,有下列三个命题:当时,存在实数m,使函数恰有5个不同的零点;若,函数的零点不超过4个,则;对,函数恰有4个不同的零点,且这4个
4、零点可以组成等差数列其中,正确命题的序号是_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。17(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.18(12分)已知直线过椭圆的右焦点,且交椭圆于A,B两点,线段AB的中点是,(1)求椭圆的方程;(2)过原点的直线l与线段AB相交(不含端点)且交椭圆于C,D两点,求四边形面积的最大值.19(12分)已知函数()求在点处的切线方程;()求证:在上存在唯一的极大值;()直接写出函数在上的零点个数
5、20(12分)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,A1A平面ABC,ACB90,ACCBC1C1,M,N分别是AB,A1C的中点.(1)求证:直线MN平面ACB1;(2)求点C1到平面B1MC的距离.21(12分)如图,四棱锥PABCD的底面是梯形BCAD,ABBCCD1,AD2,()证明;ACBP;()求直线AD与平面APC所成角的正弦值22(10分)设函数,(1)当,求不等式的解集;(2)已知,的最小值为1,求证:.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。1B【解析】根据题中给出的分段函数,只要将问题转化为求x10内的函
6、数值,代入即可求出其值【详解】f(x),f(5)ff(1)f(9)ff(15)f(13)1故选:B【点睛】本题主要考查了分段函数中求函数的值,属于基础题2A【解析】首先求出样本空间样本点为个,再利用分类计数原理求出三个正面向上为连续的3个“1”的样本点个数,再求出重复数量,可得事件的样本点数,根据古典概型的概率计算公式即可求解.【详解】样本空间样本点为个, 具体分析如下:记正面向上为1,反面向上为0,三个正面向上为连续的3个“1”,有以下3种位置1_ _,_1_,_ _1剩下2个空位可是0或1,这三种排列的所有可能分别都是,但合并计算时会有重复,重复数量为,事件的样本点数为:个故不同的样本点数
7、为8个,.故选:A【点睛】本题考查了分类计数原理与分步计数原理,古典概型的概率计算公式,属于基础题3D【解析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合即可得到结论【详解】作出不等式组表示的平面区域如下图中阴影部分所示,等价于,作直线,向上平移,易知当直线经过点时最大,所以,故选D【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法4C【解析】根据表示圆和直线与圆有公共点,得到,再利用二次函数的性质求解.【详解】因为表示圆,所以,解得,因为直线与圆有公共点,所以圆心到直线的距离,即 ,解得,此时, 因为,在递增,所以的
8、最大值.故选:C【点睛】本题主要考查圆的方程,直线与圆的位置关系以及二次函数的性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题.5A【解析】设椭圆的半长轴长为,双曲线的半长轴长为,根据椭圆和双曲线的定义得: ,解得,然后在中,由余弦定理得:,化简求解.【详解】设椭圆的长半轴长为,双曲线的长半轴长为 ,由椭圆和双曲线的定义得: ,解得,设,在中,由余弦定理得: , 化简得,即.故选:A【点睛】本题主要考查椭圆,双曲线的定义和性质以及余弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.6A【解析】可将问题转化,求直线关于直线的对称直线,再分别讨论两函数的增减性,结合函数图像,分析临界点,进一步确定的取值范
9、围即可【详解】可求得直线关于直线的对称直线为,当时,当时,则当时,单减,当时,单增;当时,当,,当时,单减,当时,单增;根据题意画出函数大致图像,如图:当与()相切时,得,解得;当与()相切时,满足,解得,结合图像可知,即,故选:A【点睛】本题考查数形结合思想求解函数交点问题,导数研究函数增减性,找准临界是解题的关键,属于中档题7D【解析】列出所有圆内的整数点共有37个,满足条件的有7个,相除得到概率.【详解】因为是整数,所以所有满足条件的点是位于圆(含边界)内的整数点,满足条件的整数点有共37个,满足的整数点有7个,则所求概率为.故选:.【点睛】本题考查了古典概率的计算,意在考查学生的应用能
10、力.8B【解析】利用函数奇偶性可求得在时的解析式和,进而构造出不等式求得结果.【详解】为定义在上的奇函数,.当时,为奇函数,由得:或;综上所述:若,则的解集为.故选:.【点睛】本题考查函数奇偶性的应用,涉及到利用函数奇偶性求解对称区间的解析式;易错点是忽略奇函数在处有意义时,的情况.9C【解析】据题意可知,是与面积有关的几何概率,要求落在区域内的概率,只要求、所表示区域的面积,然后代入概率公式,计算即可得答案【详解】根据题意可得集合所表示的区域即为如图所表示:的圆及内部的平面区域,面积为,集合,表示的平面区域即为图中的,根据几何概率的计算公式可得,故选:C【点睛】本题主要考查了几何概率的计算,
11、本题是与面积有关的几何概率模型解决本题的关键是要准确求出两区域的面积10A【解析】由,得,代入集合B即可得.【详解】,即:,故选:A【点睛】本题考查了集合交集的含义,也考查了元素与集合的关系,属于基础题.11D【解析】与中间值1比较,可用换底公式化为同底数对数,再比较大小【详解】,又,即,故选:D.【点睛】本题考查幂和对数的大小比较,解题时能化为同底的化为同底数幂比较,或化为同底数对数比较,若是不同类型的数,可借助中间值如0,1等比较12D【解析】采取分类计数和分步计数相结合的方法,分两种情况具体讨论,一种是黑白依次相间,一种是开始仅有两个相同颜色的排在一起【详解】首先将黑球和白球排列好,再插
12、入红球.情况1:黑球和白球按照黑白相间排列(“黑白黑白黑白”或“白黑白黑白黑”),此时将红球插入6个球组成的7个空中即可,因此共有27=14种;情况2:黑球或白球中仅有两个相同颜色的排在一起(“黑白白黑白黑”、“黑白黑白白黑”、“白黑黑白黑白”“白黑白黑黑白”),此时红球只能插入两个相同颜色的球之中,共4种.综上所述,共有14+4=18种.故选:D【点睛】本题考查排列组合公式的具体应用,插空法的应用,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】根据图示分析出、的坐标表示,然后根据坐标形式下向量的数量积为零计算出的取值.【详解】由图可知:,所以,又因为,所以,所以.故答
13、案为:.【点睛】本题考查向量的坐标表示以及坐标形式下向量的数量积运算,难度较易.已知,若,则有.14【解析】由焦点坐标得从而可求出,继而得到椭圆的方程,即可求出长轴长.【详解】解:因为一个焦点坐标为,则,即,解得或 由表示的是椭圆,则,所以,则椭圆方程为 所以.故答案为:.【点睛】本题考查了椭圆的标准方程,考查了椭圆的几何意义.本题的易错点是忽略,从而未对 的两个值进行取舍.15【解析】由,求出长度关系,利用角平分线以及面积关系,求出边,再由余弦定理,即可求解.【详解】,,.故答案为:.【点睛】本题考查共线向量的应用、面积公式、余弦定理解三角形,考查计算求解能力,属于中档题.16【解析】根据偶
14、函数的图象关于轴对称,利用已知中的条件作出偶函数的图象,利用图象对各个选项进行判断即可.【详解】解:当时又因为为偶函数可画出的图象,如下所示:可知当时有5个不同的零点;故正确;若,函数的零点不超过4个,即,与的交点不超过4个,时恒成立又当时,在上恒成立在上恒成立由于偶函数的图象,如下所示:直线与图象的公共点不超过个,则,故正确;对,偶函数的图象,如下所示:,使得直线与恰有4个不同的交点点,且相邻点之间的距离相等,故正确故答案为:【点睛】本题考查函数方程思想,数形结合思想,属于难题.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();()详见解析.【解析】()由椭圆的定义可得
15、,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.最后直线与直线的方程联立,求两直线的交点即得结论.【详解】()设的周长为,则,当且仅当线段过点时“”成立.,又,椭圆的标准方程为.()若直线的斜率不存在,则直线的斜率也不存在,这与直线与直线相交于点矛盾,所以直线的斜率存在.设,.将直线的方程代入椭圆方程得:.,,.同理,.由得,此时.直线, 联立直线与直线的方程得,即点在定直线.【点睛】本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于难题.18
16、(1)(2)【解析】(1)由直线可得椭圆右焦点的坐标为,由中点可得,且由斜率公式可得,由点在椭圆上,则,二者作差,进而代入整理可得,即可求解;(2)设直线,点到直线的距离为,则四边形的面积为,将代入椭圆方程,再利用弦长公式求得,利用点到直线距离求得,根据直线l与线段AB(不含端点)相交,可得,即,进而整理换元,由二次函数性质求解最值即可.【详解】(1)直线与x轴交于点,所以椭圆右焦点的坐标为,故,因为线段AB的中点是,设,则,且,又,作差可得,则,得又,所以,因此椭圆的方程为.(2)由(1)联立,解得或,不妨令,易知直线l的斜率存在,设直线,代入,得,解得或,设,则,则,因为到直线的距离分别是
17、,由于直线l与线段AB(不含端点)相交,所以,即,所以,四边形的面积,令,则,所以,当,即时,,因此四边形面积的最大值为.【点睛】本题考查求椭圆的标准方程,考查椭圆中的四边形面积问题,考查直线与椭圆的位置关系的应用,考查运算能力.19();()证明见解析;()函数在有3个零点【解析】()求出导数,写出切线方程;()二次求导,判断单调递减,结合零点存在性定理,判断即可;(),数形结合得出结论【详解】解:(),故在点,处的切线方程为,即;()证明:,故在递减,又,由零点存在性定理,存在唯一一个零点,当时,递增;当时,递减,故在只有唯一的一个极大值;()函数在有3个零点【点睛】本题主要考查利用导数求
18、切线方程,考查零点存在性定理的应用,关键是能够通过导函数的单调性和零点存在定理确定导函数的零点个数,进而确定函数的单调性,属于难题20(1)证明见解析.(2)【解析】(1)连接AC1,BC1,结合中位线定理可证MNBC1,再结合线面垂直的判定定理和线面垂直的性质分别求证ACBC1,BC1B1C,即可求证直线MN平面ACB1;(2)作交于点,通过等体积法,设C1到平面B1CM的距离为h,则有,结合几何关系即可求解【详解】(1)证明:连接AC1,BC1,则NAC1且N为AC1的中点;M是AB的中点.所以:MNBC1;A1A平面ABC,AC平面ABC,A1AAC,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1CC,ACCC1,ACB90,BCCC1C,BC平面BB1C1C,CC1平面BB1C1C,AC平面BB1C1C,BC平面BB1C1C,ACBC1;又MNBC1ACMN,CBC1C1,四边形BB1C1C正方形,BC1B1C,MNB1C,而ACB1CC,且AC平面ACB1,CB1平面ACB1,MN平面ACB1,(2)作交于点,设C1到平面B1CM的距离为h,因为MP,所以MP,因为CM,B1C;B1M,所以所以:CMB1M.因为,所以,解得所以点,到平面的距离为 【点睛】本题主要考查面面垂直的证明以及点到平面的距离,一般证明面面垂直都用线面垂直转化为面面垂直,而点到面的距
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