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文档简介
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、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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.若x,y满足约束条件的取值范围是A.[0,6] B.[0,4] C.[6, D.[4,2.已知向量,,则与的夹角为()A. B. C. D.3.的展开式中,含项的系数为()A. B. C. D.4.已知函数,,若总有恒成立.记的最小值为,则的最大值为()A.1 B. C. D.5.函数的图象与轴交点的横坐标构成一个公差为的等差数列,要得到函数的图象,只需将的图象()A.向左平移个单位 B.向右平移个单位C.向左平移个单位 D.向右平移个单位6.已知函数,,若对任意,总存在,使得成立,则实数的取值范围为()A. B.C. D.7.记等差数列的公差为,前项和为.若,,则()A. B. C. D.8.设集合,,若,则()A. B. C. D.9.函数在上单调递增,则实数的取值范围是()A. B. C. D.10.如图,平面与平面相交于,,,点,点,则下列叙述错误的是()A.直线与异面B.过只有唯一平面与平行C.过点只能作唯一平面与垂直D.过一定能作一平面与垂直11.已知的面积是,,,则()A.5 B.或1 C.5或1 D.12.若不相等的非零实数,,成等差数列,且,,成等比数列,则()A. B. C.2 D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.若,i为虚数单位,则正实数的值为______.14.在平面直角坐标系中,若双曲线(,)的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为________.15.设O为坐标原点,,若点B(x,y)满足,则的最大值是__________.16.曲线f(x)=(x2+x)lnx在点(1,f(1))处的切线方程为____.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)已知,,(1)求的最小正周期及单调递增区间;(2)已知锐角的内角,,的对边分别为,,,且,,求边上的高的最大值.18.(12分)已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.19.(12分)如图,在三棱柱中,已知四边形为矩形,,,,的角平分线交于.(1)求证:平面平面;(2)求二面角的余弦值.20.(12分)设椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,点D在椭圆C上,的周长为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过圆上任意一点P作圆E的切线l,若l与椭圆C交于A,B两点,O为坐标原点,求证:为定值.21.(12分)如图,在四棱锥中,平面ABCD平面PAD,,,,,E是PD的中点.证明:;设,点M在线段PC上且异面直线BM与CE所成角的余弦值为,求二面角的余弦值.22.(10分)在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)设直线与曲线交于,两点,求;(Ⅱ)若点为曲线上任意一点,求的取值范围.
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。1.D【解析】解:x、y满足约束条件,表示的可行域如图:目标函数z=x+2y经过C点时,函数取得最小值,由解得C(2,1),目标函数的最小值为:4目标函数的范围是[4,+∞).故选D.2.B【解析】
由已知向量的坐标,利用平面向量的夹角公式,直接可求出结果.【详解】解:由题意得,设与的夹角为,,由于向量夹角范围为:,∴.故选:B.【点睛】本题考查利用平面向量的数量积求两向量的夹角,注意向量夹角的范围.3.B【解析】
在二项展开式的通项公式中,令的幂指数等于,求出的值,即可求得含项的系数.【详解】的展开式通项为,令,得,可得含项的系数为.故选:B.【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.4.C【解析】
根据总有恒成立可构造函数,求导后分情况讨论的最大值可得最大值最大值,即.根据题意化简可得,求得,再换元求导分析最大值即可.【详解】由题,总有即恒成立.设,则的最大值小于等于0.又,若则,在上单调递增,无最大值.若,则当时,,在上单调递减,当时,,在上单调递增.故在处取得最大值.故,化简得.故,令,可令,故,当时,,在递减;当时,,在递增.故在处取得极大值,为.故的最大值为.故选:C【点睛】本题主要考查了根据导数求解函数的最值问题,需要根据题意分析导数中参数的范围,再分析函数的最值,进而求导构造函数求解的最大值.属于难题.5.A【解析】依题意有的周期为.而,故应左移.6.C【解析】
将函数解析式化简,并求得,根据当时可得的值域;由函数在上单调递减可得的值域,结合存在性成立问题满足的集合关系,即可求得的取值范围.【详解】依题意,则,当时,,故函数在上单调递增,当时,;而函数在上单调递减,故,则只需,故,解得,故实数的取值范围为.故选:C.【点睛】本题考查了导数在判断函数单调性中的应用,恒成立与存在性成立问题的综合应用,属于中档题.7.C【解析】
由,和,可求得,从而求得和,再验证选项.【详解】因为,,所以解得,所以,所以,,,故选:C.【点睛】本题考查等差数列的通项公式、前项和公式,还考查运算求解能力,属于中档题.8.A【解析】
根据交集的结果可得是集合的元素,代入方程后可求的值,从而可求.【详解】依题意可知是集合的元素,即,解得,由,解得.【点睛】本题考查集合的交,注意根据交集的结果确定集合中含有的元素,本题属于基础题.9.B【解析】
对分类讨论,当,函数在单调递减,当,根据对勾函数的性质,求出单调递增区间,即可求解.【详解】当时,函数在上单调递减,所以,的递增区间是,所以,即.故选:B.【点睛】本题考查函数单调性,熟练掌握简单初等函数性质是解题关键,属于基础题.10.D【解析】
根据异面直线的判定定理、定义和性质,结合线面垂直的关系,对选项中的命题判断.【详解】A.假设直线与共面,则A,D,B,C共面,则AB,CD共面,与,矛盾,故正确.B.根据异面直线的性质知,过只有唯一平面与平行,故正确.C.根据过一点有且只有一个平面与已知直线垂直知,故正确.D.根据异面直线的性质知,过不一定能作一平面与垂直,故错误.故选:D【点睛】本题主要考查异面直线的定义,性质以及线面关系,还考查了理解辨析的能力,属于中档题.11.B【解析】∵,,∴①若为钝角,则,由余弦定理得,解得;②若为锐角,则,同理得.故选B.12.A【解析】
由题意,可得,,消去得,可得,继而得到,代入即得解【详解】由,,成等差数列,所以,又,,成等比数列,所以,消去得,所以,解得或,因为,,是不相等的非零实数,所以,此时,所以.故选:A【点睛】本题考查了等差等比数列的综合应用,考查了学生概念理解,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.【解析】
利用复数模的运算性质,即可得答案.【详解】由已知可得:,,解得.故答案为:.【点睛】本题考查复数模的运算性质,考查推理能力与计算能力,属于基础题.14.【解析】
利用,解出,即可求出双曲线的渐近线方程.【详解】,且,,,该双曲线的渐近线方程为:.故答案为:.【点睛】本题考查了双曲线离心率与渐近线方程,考查了双曲线基本量的关系,考查了运算能力,属于基础题.15.【解析】,可行域如图,直线与圆相切时取最大值,由16.【解析】
求函数的导数,利用导数的几何意义即可求出切线方程.【详解】解:∵,
∴,
则,
又,即切点坐标为(1,0),
则函数在点(1,f(1))处的切线方程为,
即,
故答案为:.【点睛】本题主要考查导数的几何意义,根据导数和切线斜率之间的关系是解决本题的关键.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.(1)的最小正周期为:;函数单调递增区间为:;(2).【解析】
(1)根据诱导公式,结合二倍角的正弦公式、辅助角公式把函数的解析式化简成余弦型函数解析式形式,利用余弦型函数的最小正周期公式和单调性进行求解即可;(2)由(1)结合,求出的大小,再根据三角形面积公式,结合余弦定理和基本不等式进行求解即可.【详解】(1)的最小正周期为:;当时,即当时,函数单调递增,所以函数单调递增区间为:;(2)因为,所以设边上的高为,所以有,由余弦定理可知:(当用仅当时,取等号),所以,因此边上的高的最大值.【点睛】本题考查了正弦的二倍角公式、诱导公式、辅助角公式,考查了余弦定理、三角形面积公式,考查了基本不等式的应用,考查了数学运算能力.18.(1);(2).【解析】
(1)将函数的解析式表示为分段函数,然后分、、三段求解不等式,综合可得出不等式的解集;(2)求出函数的最大值,由题意得出,解此不等式即可得出实数的取值范围.【详解】.(1)当时,由,解得,此时;当时,由,解得,此时;当时,由,解得,此时.综上所述,不等式的解集;(2)当时,函数单调递增,则;当时,函数单调递减,则,即;当时,函数单调递减,则.综上所述,函数的最大值为,由题知,,解得.因此,实数的取值范围是.【点睛】本题考查含绝对值不等式的求解,同时也考查了绝对值不等式中的参数问题,考查分类讨论思想的应用,考查运算求解能力,属于中等题.19.(1)见解析;(2)【解析】
(1)过点作交于,连接,设,连接,由角平分线的性质,正方形的性质,三角形的全等,证得,,由线面垂直的判断定理证得平面,再由面面垂直的判断得证.(2)平面几何知识和线面的关系可证得平面,建立空间直角坐标系,求得两个平面的法向量,根据二面角的向量计算公式可求得其值.【详解】(1)如图,过点作交于,连接,设,连接,,,又为的角平分线,四边形为正方形,,又,,,,,又为的中点,又平面,,平面,又平面,平面平面,(2)在中,,,,在中,,,又,,,,又,,平面,平面,故建立如图空间直角坐标系,则,,,,,,,设平面的一个法向量为,则,,令,得,设平面的一个法向量为,则,,令,得,由图示可知二面角是锐角,故二面角的余弦值为.【点睛】本题考查空间的面面垂直关系的证明,二面角的计算,在证明垂直关系时,注意运用平面几何中的等腰三角形的“三线合一”,勾股定理、菱形的对角线互相垂直,属于基础题.20.(1)(2)见解析【解析】
(1)由,周长,解得,即可求得标准方程.(2)通过特殊情况的斜率不存在时,求得,再证明的斜率存在时,即可证得为定值.通过设直线的方程为与椭圆方程联立,借助韦达定理求得,利用直线与圆相切,即,求得的关系代入,化简即可证得即可证得结论.【详解】(1)由题意得,周长,且.联立解得,,所以椭圆C的标准方程为.(2)①当直线l的斜率不存在时,不妨设其方程为,则,所以,即.②当直线l的斜率存在时,设其方程为,并设,由,,,由直线l与圆E相切,得.所以.从而,即.综合上述,得为定值.【点睛】本题考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系中定值问题,考查了学生计算求解能力,难度较难.21.(1)见解析;(2)【解析】
(1)由平面平面的性质定理得平面,.在中,由勾股定理得,平面,即可得;(2)以为坐标原点建立空间直角坐标系,由空间向量法和异面直线与所成角的余弦值为,得点M的坐标,从而求出二面角的余弦值.【详解】(1)平面平面,平面平面=,,所以.由面面垂直的性质定理得平面,,在中,,,由正弦定理可得:,,即,平面,.(2)以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,设,则,,得,,而,设平面的法向量为,由可得:,令,则,取平面的法向量,则,故二面角的余弦值为.【点睛】本题考查了线线垂直的
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