百校联盟全国卷I高考最后一卷押题卷理科数学第八模Word文件下载.docx
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(1-)3=,所以他投4次,恰有1次投不中的概率为.
5.已知双曲线C1:
-=1(m>
0)与双曲线C2:
-=1有相同的渐近线,则两个双曲线的四个焦点构成的四边形的面积为
A.10B.20C.10D.40
【解析】本题主要考查双曲线的性质、四边形的面积,考查考生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.
因为双曲线-=1的渐近线为y=±
2x,而-=1的渐近线为y=±
x,所以=2,所以m=1,所以双曲线C1的焦点坐标为(0,±
),C2的焦点坐标为(±
2,0),所以四边形的面积为×
4×
2=20.
6.运行如图所示的程序框图,若输出的y值为63,则循环体的判断框内①处应填
A.n<
9?
B.n=8?
C.n<
7?
D.n≥8?
【答案】C
【解析】本题考查循环结构的程序框图,考查考生对程序框图的理解与应用,正确判断出y与n的变化是解题的关键.
运行程序框图,y的值依次为-,-,0,1,3,7,15,31,63,n的值依次为-1,0,1,2,3,4,5,6,7,由题意易知选C.
7.已知等差数列{an},Sn是其前n项和,S3-S6=48,a4-a1=-15,则a10=
A.-41B.41C.-40D.-39
【解析】本题主要考查等差数列的性质、通项公式、前n项和公式.根据等差数列的通项公式、前n项和公式列出关于a1、d的方程组,解出a1、d,再根据等差数列的通项公式求a10;
也可根据等差数列的性质求解.
设等差数列{an}的公差为d,
解法一 由已知得,解得,所以a10=4+9×
(-5)=-41.
解法二 因为在等差数列{an}中,S3-S6=48,所以a4+a5+a6=-48,所以a5=-16,因为a4-a1=-15,所以d=-5,所以-16=a1+4×
(-5),所以a1=4,所以a10=4+9×
8.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>
0,ω>
0,|φ|<
)的部分图象如图所示,则函数f(x)在下列区间上是减函数的为
A.[-,π]B.[,2π]C.[π,3π]D.[-,]
【解析】本题主要考查函数f(x)=Acos(ωx+φ)的性质.先求A,再由T=-求周期T,由=T求ω,根据点(,2)在函数f(x)的图象上,求得φ,由2kπ≤ωx+φ≤2kπ+π(k∈Z)得到函数f(x)的单调递减区间,比较得出结论.
由题图知A=2,T=-=π,所以T=4π,所以ω=,所以f(x)=2cos(x+φ),因为点(,2)在函数f(x)的图象上,所以2=2cos(+φ),所以cos(+φ)=1,所以+φ=2kπ(k∈Z),因为|φ|<
所以φ=-,所以f(x)=2cos(x-).由2kπ≤x-≤2kπ+π(k∈Z)得4kπ+≤x≤4kπ+(k∈Z),令k=0,≤x≤,因为[,2π]⊆[,],所以选B.
9.已知动点M(x,y)在过点(-,-2)的圆x2+y2-2x+4y=0的两条切线和x-y+1=0围成的区域内,则z=的取值范围为
A.(-1,0)∪(0,]B.[-1,0)∪(0,]C.[-1,0)∪(0,)D.[-1,]
【解析】本题主要考查圆的切线、直线方程、不等式组表示的平面区域、目标函数的最值,考查考生的数形结合思想.设直线的斜率为k,写出直线方程,由直线和圆相切,根据点到直线的距离公式求出k,再根据线性规划知识求解.
由题意知,圆x2+y2-2x+4y=0的圆心为(1,-2),半径r=,过(-,-2)的直线方程设为y=k(x+
)-2,因为直线和圆相切,所以,解得k=±
2,所以两条切线的方程分别为l1:
2x-y+1=0,l2:
2x+y+5=0,直线l1、l2和直线x-y+1=0围成的区域如图中阴影部分所示.
当x=-1时,z=0,当x≠-1时,z=,令t=1+,因为t的几何意义为可行域内的点与D(-1,2)的连线的斜率的2倍加1,由图知kDC=3,kDB=-1,所以t∈(-∞,-1]∪[7,+∞),所以z∈[-1],故选D.
10.已知定义在R上的可导函数f(x),当x∈(1,+∞)时,(x-1)f'
(x)-f(x)>
0恒成立,若a=f
(2),b=f(3),c=f(),则a,b,c的大小关系是
A.c<
a<
bB.a<
b<
cC.b<
cD.a<
c<
b
【解析】本题主要考查函数的构造,利用导数判断函数的单调性,再利用函数的单调性比较大小,构造函数是解题的关键.
由题意设F(x)=,∵x(1,+∞)时,(x-1)f'
0恒成立,∴F'
(x)=>
0,∴F(x)在(1,+∞)上是增函数.∵a=f
(2)==F
(2),b=f(3)==F(3),c=f()=F(),由于<
2<
3,∴F()<
F
(2)<
F(3),即c<
b.
11.已知三棱锥P-ABC的所有顶点都在球O的表面上,△ABC是边长为1的正三角形,PC为球O的直径,该三棱锥的体积为,则球O的表面积为
A.πB.2πC.3πD.4π
【解析】本题考查棱锥的体积,考查球内接多面体.解题的关键是确定点P到平面ABC的距离.根据题意作出图形,欲求球O的表面积,只需求球的半径r,利用截面圆的性质即可求出OO1,进而求出底面ABC上的高PD,即可计算出三棱锥的体积,从而建立关于r的方程,即可求出r,从而解决问题.
根据题意作出图形,设球心为O,球的半径为r,过A,B,C三点的小圆的圆心为O1,连接OO1,则OO1⊥平面ABC,连接CO1,并延长交球于点D,连接PD,则PD⊥平面ABC.∵CO1=,∴OO1=,∴PD=2OO1=2,∵△ABC是边长为1的正三角形,∴S△ABC=,∴V三棱锥P-ABC=×
2,∴r=1,则球O的表面积为4π.
12.已知点A,B在抛物线y2=4x上,且·
=0(O为坐标原点),则直线AB恒过定点
A.(0,2)B.(2,0)C.(4,0)D.(0,4)
【解析】本题考查向量垂直的条件,考查直线与抛物线的位置关系,以及证明直线恒过定点.设出A,B的坐标,当直线斜率存在时,联立直线方程与抛物线方程,利用消元法得到关于x的一元二次方程,由·
=0,得x1x2+y1y2=0,建立关于参数k,b的关系,消去b可得直线恒过(4,0),再考虑斜率不存在时结论成立,即可得出结论.
设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),不妨设点A在x轴的上方.
(1)当直线AB的斜率存在时,设直线方程为y=kx+b,显然k≠0且b≠0.联立方程,消去y得k2x2+(2kb-4)x+b2=0 ①,则x1x2=,由=4x1,=4x2,得y1y2=4·
又·
=0,则x1x2+y1y2=0,即+=0,解得b=0(舍去)或b=-4k ②,故直线AB的方程为y=kx-4k=k(x-4),故直线过定点(4,0).
(2)当直线AB的斜率不存在时,设它的方程为x=m,显然m>
0,联立方程解得y=±
2,即y1y2=-4m,又·
=0,所以x1x2+y1y2=0,即m2-4m=0,解得m=0(舍去)或m=4,可知直线AB的方程为x=4,故直线过定点(4,0).故选C.
二、填空题:
共4题
13.二项式(5x3-)8的展开式中常数项为 .
【答案】28000
【解析】本题主要考查二项式定理.先根据二项展开式的通项求Tr+1,再令x的指数为0,求得r,进而可得展开式中的常数项.
依题意知Tr+1=(-1)r·
·
()r=(-1)r·
x24-4r,令24-4r=0,得r=6,所以展开式中常数项为(-1)6·
=28000.
14.已知某几何体的三视图如图所示,图中小方格是边长为1的正方形,则该几何体的体积为 .
【答案】128+32π
【解析】本题主要考查三视图、空间几何体的体积.原几何体是由一个圆柱和正四棱柱构成的,根据已知数据即可求解几何体的体积.
由图知,原几何体是由一个圆柱和正四棱柱构成的,圆柱底面的直径等于正四棱柱底面边长4,高都是8,所以原几何体的体积V=[π×
()2+42]×
8=128+32π.
15.设等比数列{an}的前6项和S6=6,且1-为a1,a3的等差中项,则a7+a8+a9= .
【答案】8
【解析】本题考查了等比数列的通项公式及前n项和公式,考查考生的推理能力与计算能力,属于中档题.由1-为a1,a3的等差中项,可得2(1-)=a1+a3,设等比数列{an}的公比为q,则q≠1,又由S6=6,可得=6,联立得q3=2,即可得出结论.
∵1-为a1,a3的等差中项,∴2(1-)=a1+a3,设等比数列{an}的公比为q,则q≠1,∴2(1-)=a1+a1q2,又前6项和S6=6,∴=6,联立得q3=2,∴a1=2(q-1).∴a7+a8+a9=a1q6(1+
q+q2)=2(q-1)q6(1+q+q2)=2q6(q3-1)=2×
22×
(2-1)=8.
16.已知函数f(x)=,g(x)=x+m,若函数h(x)=f(x)-g(x)有四个零点,则实数m的取值范围是 .
【答案】
(,+∞)
【解析】本题主要考查分段函数,函数的零点,数形结合思想.作出分段函数f(x)的图象,由于直线y=x+m与函数y=x-2+的图象相切时函数f(x)与g(x)的图象有三个交点,求出此时实数m的值,再结合图象观察可得实数m的取值范围.
作出函数f(x)=的图象如图所示,函数h(x)=f(x)-g(x)有四个零点,即函数f(x)与g(x)的图象有四个交点.由图可知,当直线y=x+m与函数y=x-2+的图象相切时函数f(x)与g(x)的图象有三个交点,设切点的坐标为(a,b),因为y'
=1-,所以,得,所以若函数h(x)=f(x)-g(x)有四个零点,实数m的取值范围是(,+∞).
三、解答题:
共8题
17.已知函数f(x)=2sin(x-)sin(x+),x∈R.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)在△ABC中,若A=,c=2,且锐角C满足f(+)=,求△ABC的面积S.
(1)由题意得,
f(x)=2sin(x-)sin(x+)
=2sin(x-)sin[+(x-)]
=2sin(x-)cos(x-)
=sin(2x-),
所以函数f(x)的最小正周期为=π.
(2)由
(1)得,f(+)=sin[2(+)-]=sinC,
所以sinC=,又角C为锐角,所以C=.
由正弦定理,得,
又c=2,所以a=2.
又sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=,
所以△ABC的面积S=acsinB=×
2×
=1+.
【解析】本题考查诱导公式、三角恒等变换及正弦定理和三角函数的最小正周期等.
(1)先利用诱导公式及二倍角公式化简,再求解三角函数的最小正周期;
(2)求得角C后,利用正弦定理转化求解.
【备注】将解三角形与三角恒等变换、三角函数的性质综合考查是高考考查的一个主要方向,其基本解题思路是使用正、余弦定理把求解目标化为关于三角形中一个内角的三角函数,通过研究该三角函数的性质得出结论.
18.根据微信同程旅游的调查统计显示,参与网上购票的1000位购票者的年龄(单位:
岁)情况如图所示.
(1)已知中间三个年龄段的网上购票人数成等差数列,求a,b的值;
(2)为鼓励大家网上购票,该平台常采用购票就发放酒店入住代金券的方法进行促销,具体做法如下:
年龄在[30,50)岁的每人发放20元,其余年龄段的每人发放50元,先按发放代金券的金额采用分层抽样的方式从参与调查的1000位网上购票者中抽取10人,并在这10人中随机抽取3人进行回访调查,求此3人获得代金券的金额总和X的分布列和数学期望.
(1)依题意,a+b=0.060,a+0.015=2b,
解得a=0.035,b=0.025.
(2)利用分层抽样的方式从1000位网上购票者中抽取10人,其中年龄在[30,50)岁的有6人,其余年龄段的有4人.
从中随机抽取3人,则这3人获得代金券的金额总和X的所有可能取值为60,90,120,150,
且P(X=60)=,P(X=90)=,
P(X=120)=,P(X=150)=.
故X的分布列为
数学期望EX=60×
+90×
+120×
+150×
=96.
【解析】本题主要考查概率与统计的基础知识,主要涉及频率分布直方图、分层抽样、离散型随机变量的分布列和数学期望等.
【备注】新课标全国卷往往将统计与概率整合在一起考查,大都与频率分布直方图和离散型随机变量的分布列有关,复习时应熟练掌握统计的基础知识和基本思想,熟悉统计数据的处理方法,准确理解各种分布图表的意义,掌握常见概率模型的计算,牢记期望和方差的计算公式.
19.如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,△ADP是边长为4的等腰直角三角形,PC,PD的中点分别为E,.
(1)求证:
EF∥平面PAB;
(2)求二面角E-AD-B的大小.
(1)在△PCD中,因为E、F分别是PC、PD的中点,
所以EF∥CD,
因为四边形ABCD为正方形,
所以AB∥CD,
所以EF∥AB.
因为AB⊂平面PAB,EF⊄平面PAB,
所以EF∥平面PAB.
(2)解法一 因为四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,
作EG⊥平面ABCD于G,EH⊥AD于H,连接GH,
所以∠EHG为二面角E-AD-B的平面角.
因为△ADP是边长为4的等腰直角三角形,E、F分别是PC、PD的中点,
所以GH=GE=2,
所以△GEH是等腰直角三角形,∠EHG=45°
.
故二面角E-AD-B的大小为45°
解法二
因为四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,建立如图所示的空间直角坐标系,
因为△ADP是边长为4的等腰直角三角形,所以AP=AB=AD=4,
所以A(0,0,0),P(0,0,4),D(-4,0,0),E(-2,2,2),
所以=(-4,0,0),=(-2,2,2),=(0,0,4).
设平面EAD的法向量为n=(x,y,z),则,
所以,即,不妨令z=-1,则y=1,所以n=(0,1,-1)为平面EAD的一个法向量,
易知向量=(0,0,4)为平面ABD的一个法向量,
设二面角E-AD-B的大小为θ,
所以cosθ=,
所以二面角E-AD-B的大小为45°
【解析】本题主要考查四棱锥的性质、线面垂直的性质、线面平行的判定、二面角等知识,考查考生的空间想象能力、推理论证能力.
(1)先证EF∥CD,再证EF∥AB,由线面平行的判定定理可得EF∥平面PAB;
(2)解法一,先找二面角的平面角,再求其大小;
解法二,先建立空间直角坐标系,再求两平面的法向量,最后求解二面角的大小.
【备注】高考中立体几何解答题一般都会设计两问来考查相关知识点,其中第
(1)问考查空间直线、平面间的平行或垂直关系的判断或证明,解题思路主要是利用平行或垂直的判定定理、性质定理等进行证明;
第
(2)问考查空间角的求解,解题方法一般有传统法和向量法两种,用传统法求解空间角时,三步解题程序不能少,即先找出或作出有关的平面角,再证明它符合空间角的定义,最后归纳到某个三角形中进行计算,用向量法求解空间角时,关键是根据图形特点合理建系.
20.如图,已知F1、F2是椭圆C:
+=1(a>
b>
0)的左、右焦点,以BF2为直径的圆D经过椭圆的上顶点A,且||=||,·
=6.
(1)求椭圆C的方程及圆D的方程;
(2)斜率为k的直线l过右焦点F2,且与椭圆C交于M、N两点,若在x轴上存在点P(m,0),使得以PM、PN为邻边的平行四边形为菱形,求实数m的取值范围.
(1)因为以BF2为直径的圆经过椭圆的上顶点A,且||=||,
所以∠BAF2=,∠BAF1=∠ABF1,
所以∠F1AF2+∠BAF1=∠AF2B+∠ABF1,
所以∠F1AF2=∠AF2F1,
所以△F1AF2是等边三角形.
所以||=||=||=2c,
又||2=||2+|,即4c2=c2+b2=a2,
则B(-3c,0),F1(-c,0),F2(c,0),A(0,b),
所以·
=(c,b)·
(3c,b)=3c2+b2=6,
所以a2=4,b2=3,c2=1,
所以椭圆C的方程为+=1.
由F1(-1,0),|AF1|=2,得
圆D的方程为(x+1)2+y2=4.
(2)由
(1)知F2(1,0),则l:
y=k(x-1),
联立,消去y整理得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
设M(x1,y1)、N(x2,y2),则Δ=(-8k2)2-4(3+4k2)(4k2-12)=16×
9(k2+1)>
0,x1+x2=,y1+y2=k(x1+x2-2),
所以+=(x1-m,y1)+(x2-m,y2)=(x1+x2-2m,y1+y2).
由于菱形的对角线互相垂直,则(+)·
=0,
因为的一个方向向量是(1,k),故x1+x2-2m+k(y1+y2)=0,所以x1+x2-2m+k2(x1+x2-2)=0,
所以k2(-2)+-2m=0,
由已知条件知k≠0,
所以m=,所以0<
m<
故实数m的取值范围是(0,).
【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、圆的标准方程、直线与椭圆的位置关系,考查考生的分析能力、计算能力.
(1)由条件判断△F1AF2是等边三角形,根据勾股定理、·
=6求出椭圆方程中的a2、b2,从而求得椭圆的标准方程、圆的标准方程;
(2)联立方程,消去y整理得关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系、菱形的对角线互相垂直,得到(+)·
=0,通过向量的坐标运算求解m的取值范围.
【备注】解析几何的考查方式:
第
(1)问根据定义求解圆锥曲线的方程,解决图形中的一些简单问题;
第
(2)问是直线与椭圆的位置关系,往往会涉及定点、定值及最值问题,范围问题一般综合性较强,常用来考查考生在数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理等方面的能力.
21.设a∈R,函数f(x)=x3-3ax2+a.
(1)若x=-1是函数y=f(x)的极值点,求a的值;
(2)是否存在实数a,使得当x∈[1-a,1+a]时,恒有-1≤f'
(x)≤1成立(f'
(x)是函数f(x)的导函数)?
若存在,请求出a的取值范围;
若不存在,请说明理由.
(1)f'
(x)=3x2-6ax,因为x=-1是函数y=f(x)的极值点,所以f'
(-1)=0,即3+6a=0,a=-.
经验证,当a=-时,x=-1是函数y=f(x)的极值点.
(2)由
(1)知f'
(x)=3x2-6ax=3(x-a)2-3a2,
由1-a<
1+a,得a>
0.
①当1-a≥a,即0<
a≤时,函数f'
(x)在[1-a,1+a]上单调递增,
所以3(1-a)2-6a(1-a)≤f'
(x)≤3(1+a)2-6a(1+a),
因为当x∈[1-a,1+a]时,恒有-1≤f'
(x)≤1成立,
所以,无解.
②当1-a<
a,即a>
时,f'
(x)min=f'
(a)=-3a2,
f'
(x)max=max{f'
(1-a),f'
(1+a)},
(1-a)=3(1-a)2-6a(1-a)=9a2-12a+3,
(1+a)=3(1+a)2-6a(1+a)=-3a2+3,
(1-a)-f'
(1+a)=(9a2-12a+3)-(-3a2+3)=12a2-12a,
所以当<
1时,f'
(1-a)<
(1+a);
当a≥1时,f'
(1-a)≥f'
(1+a).
所以或,无解.
综上所述,不存在满足条件的实数a.
【解析】本题主要考查导数知识的运用,考查分类讨论思想.
(1)求f'
(x),利用x=-1是函数y=f(x)的极值点,求a的值;
(2)求f'
(x),利用分类讨论思想求解.
【备注】利用分类讨论思想解题的步骤:
(1)确定分类讨论的对象,即对哪个变量或参数进行分类讨论;
(2)对所讨论的对象进行合理的分类;
(3)逐类讨论,即对各类问题详细讨论,逐步解决;
(4)归纳总结,即将各类情况归纳总结.恒成立问题的两种情况:
在区间[m,n]上,a≥f(x)恒成立⇔a≥f(x)max;
在区间[m,n]上,a≤f(x)恒成立⇔a≤f(x)min.
22.如图,PD与圆O相切于D,PO与圆O交于A,B两点,∠DPB=∠CA.
(1)证明:
△ABC∽△POD;
(2)若圆O的半径为3,BC=2,求PD的长.
(1)因为PD与圆O相切于D,
所以∠ODP=90°
因为PO与圆O交于A、B两点,
所以AB是圆O的直径,
所以∠BCA=90°
故∠ODP=∠BCA.
又∠DPB=∠CAB,
所以△ABC∽△POD.
(2)由
(1)知△ABC∽△POD,
所以,
因为圆O的半径为3,BC=2,
所以,解得PA=6.
因为PD与圆O相切于D,
所以PD2=PA·
PB=PA·
(PA+AB)=6×
(6+6)=72,
所以PD=6.
【解析】本题主要考查三角形相似、切割线定理等知识,考查运算求解能力、推理论证能力.
(1)先证∠ODP=90°
再证∠BCA=90°
结合∠DPB=∠CAB可得△ABC∽△POD;
(2)先由△ABC∽△POD,得,求出PA,再由切割线定理求PD.
23.已知曲线C的极坐标方程是ρ=2sinθ,直线l的参数方程是(t为参数).
(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)设直线l与x轴的