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- 2021-06-24 发布
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2018年云南省玉溪市高考数学模拟试卷(05)
一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)“m=1”是“直线x﹣y=0和直线x+my=0互相垂直”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
2.(5分)如图,若一个空间几何体的三视图中,正视图和侧视图都是直角三角形,其直角边均为1,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.1
3.(5分)设a=30.5,b=log32,c=cos2,则( )
A.c<b<a B.c<a<b C.a<b<c D.b<c<a
4.(5分)设向量,若,则=( )
A.﹣3 B.3 C. D.
5.(5分)已知集合,集合N={y|y=3x,x>0},则如图所示的韦恩图中阴影部分所表示的集合为( )
A.(2,+∞) B.[0,1)∪(2,+∞) C.[0,1]∪(2,+∞) D.[0,1]∪[2,+∞)
6.(5分)由曲线xy=1,直线y=x,x=3及x轴所围成的曲边四边形的面积为( )
A. B. C. D.4﹣ln3
7.(5分)函数y=1﹣2sin2(x+)是( )
A.最小正周期为π的偶函数 B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为2π的偶函数 D.最小正周期为2π的奇函数
8.(5分)下列命题正确的是( )
A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行
B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行
D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行
9.(5分)设a<b,函数y=(x﹣a)2(x﹣b)的图象可能是( )
A. B. C. D.
10.(5分)已知不等式组所表示的平面区域为面积等于的三角形,则实数k的值为( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
11.(5分)以双曲线的右焦点为圆心且与双曲线的渐近线相切的圆的方程是( )
A. B.(x﹣3)2+y2=3 C.=3 D.(x﹣3)2+y2=9
12.(5分)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中)的图象如图所示,为了得到g(x)=sin2x的图象,则只需将f(x)的图象( )
A.向右平移个长度单位 B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位 D.向左平移个长度单位
二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分,共16分.请把答案填在答题纸的相应位置上.
13.(4分)设非零向量满足,则= .
14.(4分)下面图形由小正方形组成,请观察图1至图4的规律,并依此规律,写出第n个图形中小正方形的个数是 .
15.(4分)已知F是抛物线y=x2的焦点,M、N是该抛物线上的两点,|MF|+|NF|=3,则线段MN的中点到x轴的距离为 .
16.(4分)已知函数f(x)的定义域为[﹣1,5],部分对应值如下表,f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,给出关于f(x)的下列命题:
x
﹣1
0
2
4
5
f(x)
1
2
0
2
1
①函数y=f(x)在x=2取到极小值;
②函数f(x)在[0,1]是减函数,在[1,2]是增函数;
③当1<a<2时,函数y=f(x)﹣a有4个零点;
④如果当x∈[﹣1,t]时,f(x)的最大值是2,那么t的最小值为0.
其中所有正确命题是 (写出正确命题的序号).
三、解答题:本大题共6个小题,满分74分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.请将解答过程写在答题纸的相应位置.
17.(12分)△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,且
(I)求角C;
(II)求的最大值.
18.(12分)在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且.
(I)求an与bn;
(II)设,求Tn的值.
19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PB⊥底面ABCD.底面ABCD为直角梯形,∠ABC=90°,AD∥BC,AB=AD=PB,BC=2AD.点E在棱PA上,且PE=2EA.
(I)求证:CD⊥平面PBD;
(II)求二面角A﹣BE﹣D的余弦值.
20.(12分)小张于年初支出50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小张在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售收入为25﹣x万元(国家规定大货车的报废年限为10年).
(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?
(2)在第几年年底将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入﹣总支出)
21.(12分)已知椭圆(a>b>0)的离心率为、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2的直线l与C相交于A、B两点,△F1AB的周长为.
(I)求椭圆C的方程;
(II)若椭圆C上存在点P,使得四边形OAPB为平行四边形,求此时直线l的方程.
22.(14分)已知函数f(x)=xlnx+ax(a∈R)
(I)若函数f(x)在区间[e2,+∞)上为增函数,求a的取值范围;
(II)若对任意x∈(1,+∞),f(x)>k(x﹣1)+ax﹣x恒成立,求正整数k的值.
2018年云南省玉溪市高考数学模拟试卷(05)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)“m=1”是“直线x﹣y=0和直线x+my=0互相垂直”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
【解答】解:当m=1时,两直线的方程分别为x﹣y=0,与x+y=0,可得出此两直线是垂直的;
当两直线垂直时1×1+(﹣1)×m=0,可解得,m=1,
所以“m=1”可得出“直线x﹣y=0和直线x+my=0互相垂直”,由“直线x﹣y=0和直线x+my=0互相垂直”可得出“m=1”
所以“m=1”是“直线x﹣y=0和直线x+my=0互相垂直”的充要条件,
故选C
2.(5分)如图,若一个空间几何体的三视图中,正视图和侧视图都是直角三角形,其直角边均为1,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.1
【解答】
解:由三视图可知,该几何体是四棱锥,底面为边长为1的正方形,高为1的四棱锥,
所以体积为V=×1×1×1=.
故选A.
3.(5分)设a=30.5,b=log32,c=cos2,则( )
A.c<b<a B.c<a<b C.a<b<c D.b<c<a
【解答】解:∵,
0=log31<log32<log33=1,
又∵,∴cos2<0,
所以c<b<a.
故选A.
4.(5分)设向量,若,则=( )
A.﹣3 B.3 C. D.
【解答】解:∵=(cosα,﹣1),=(2,sinα),⊥,
∴2cosα﹣sinα=0,
∴tanα=2.
∴tan(α﹣)
=
=
=.
故选C.
5.(5分)已知集合,集合N={y|y=3x,x>0},则如图所示的韦恩图中阴影部分所表示的集合为( )
A.(2,+∞) B.[0,1)∪(2,+∞) C.[0,1]∪(2,+∞) D.[0,1]∪[2,+∞)
【解答】解:,N={y|y=3x,x>0}={y|y>1},
则阴影部分为{x|x∈M∪N且x∉M∩N},M∪N={x|x≥0},M∩N={x|1<x≤2},
所以,即阴影部分为{x|x∈M∪N且x∉M∩N}={x|0≤x≤1或x>2},
即[0,1]∪(2,+∞),
故选C.
6.(5分)由曲线xy=1,直线y=x,x=3及x轴所围成的曲边四边形的面积为( )
A. B. C. D.4﹣ln3
【解答】解:由xy=1得,
由得xD=1,
所以曲边四边形的面积为:
,
故选C.
7.(5分)函数y=1﹣2sin2(x+)是( )
A.最小正周期为π的偶函数 B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为2π的偶函数 D.最小正周期为2π的奇函数
【解答】解:因为函数y=f(x)=1﹣2sin2(x+)=cos2(x+)=﹣sin2x,x∈R;
所以函数y=f(x)的最小正周期为T==π,
且f(﹣x)=﹣sin2(﹣x)=sin2x=﹣f(x),
所以f(x)是定义域R上的奇函数.
故选:B.
8.(5分)下列命题正确的是( )
A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行
B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行
D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行
【解答】解:A、若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行、相交或异面,故A错误;
B、若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行或相交,故B错误;
C、设平面α∩β=a,l∥α,l∥β,由线面平行的性质定理,在平面α内存在直线b
∥l,在平面β内存在直线c∥l,所以由平行公理知b∥c,从而由线面平行的判定定理可证明b∥β,进而由线面平行的性质定理证明得b∥a,从而l∥a,故C正确;
D,若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行或相交,排除D.
故选C.
9.(5分)设a<b,函数y=(x﹣a)2(x﹣b)的图象可能是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题,=(x﹣a)2的值大于等于0,故
当x>b时,y>0,
x<b时,y≤0.
对照四个选项,C选项中的图符合
故选C.
10.(5分)已知不等式组所表示的平面区域为面积等于的三角形,则实数k的值为( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
【解答】解:∵不等式组所表示的平面区域三角形,如图:
平面为三角形所以过点(2,0),
∵y=kx﹣1,与x轴的交点为(,0),
y=kx﹣1与y=﹣x+2的交点为(),
三角形的面积为:=,
解得:k=1.
故选D.
11.(5分)以双曲线的右焦点为圆心且与双曲线的渐近线相切的圆的方程是( )
A. B.(x﹣3)2+y2=3 C.=3 D.(x﹣3)2+y2=9
【解答】解:由已知,双曲线中,c2=6+3,c=3,焦点在x轴上,
故圆心(3,0),
渐近线方程:y=±x,又圆与渐近线相切,
∴圆心到渐近线距离即为半径长,r==,
∴所求圆的方程为(x﹣3)2+y2=3,
故选B.
12.(5分)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中)的图象如图所示,为了得到g(x)=sin2x的图象,则只需将f(x)的图象( )
A.向右平移个长度单位 B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位 D.向左平移个长度单位
【解答】解:由已知中函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中)的图象,
过(,0)点,()点,
易得:A=1,T=4()=π,即ω=2
即f(x)=sin(2x+φ),将()点代入得:
+φ=+2kπ,k∈Z又由
∴φ=
∴f(x)=sin(2x+),
设将函数f(x)的图象向左平移a个单位得到函数g(x)=sin2x的图象,
则2(x+a)+=2x
解得a=﹣
故将函数f(x)的图象向右平移个长度单位得到函数g(x)=sin2x的图象,
故选A
二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分,共16分.请把答案填在答题纸的相应位置上.
13.(4分)设非零向量满足,则= 120° .
【解答】解:因为,所以,所以,
所以,即,
所以,
由向量夹角的范围可得.
故答案为:120°
14.(4分)下面图形由小正方形组成,请观察图1至图4的规律,并依此规律,写出第n个图形中小正方形的个数是 .
【解答】解:∵a1=1,a2=3,a3=6,a4=10,∴a2﹣a1=2,a3﹣a2=3,a4﹣a3=4,…an﹣an﹣1=n,
等式两边同时累加得an﹣a1=2+3+…+n,即,
所以第n个图形中小正方形的个数是.
故答案为
15.(4分)已知F是抛物线y=x2的焦点,M、N是该抛物线上的两点,|MF|+|NF|=3,则线段MN的中点到x轴的距离为 .
【解答】解:抛物线的焦点为(0,),准线为y=﹣,过M,N分别作准线的垂线,
则|MM'|=|MF|,|NN'|=|NF|,
所以|MM'|+|NN'|=|MF|+|NF|=3,
所以中位线|PP′|==,
所以中点P到x轴的距离为|PP′|﹣=﹣=.
故答案为:.
16.(4分)已知函数f(x)的定义域为[﹣1,5],部分对应值如下表,f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,给出关于f(x)的下列命题:
x
﹣1
0
2
4
5
f(x)
1
2
0
2
1
①函数y=f(x)在x=2取到极小值;
②函数f(x)在[0,1]是减函数,在[1,2]是增函数;
③当1<a<2时,函数y=f(x)﹣a有4个零点;
④如果当x∈[﹣1,t]时,f(x)的最大值是2,那么t的最小值为0.
其中所有正确命题是 ①③④ (写出正确命题的序号).
【解答】解:由图象可知当﹣1<x<0,2<x<4时,f′(x)>0,此时函数单调递增,
当0<x<2,4<x<5时,f′(x)<0,此时函数单调递减,
所以当x=0或x=4时,函数取得极大值,当x=2时,函数取得极小值.
所以①正确.
②函数在[0,2]上单调递减,所以②错误.
③因为x=0或x=4时,函数取得极大值,当x=2时,函数取得极小值.
所以f(0)=2,f(4)=2,f(2)=0,
因为f(﹣1)=f(5)=1,所以由函数图象可知当1<a<2时,函数y=f(x)﹣a有4个零点;正确.
④因为函数在[﹣1,0]上单调递增,且函数的最大值为2,
所以要使当x∈[﹣1,t]时,f(x)的最大值是2,则t≥0即可,所以t的最小值为0,所以④正确.
故答案为:①③④.
三、解答题:本大题共6个小题,满分74分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.请将解答过程写在答题纸的相应位置.
17.(12分)△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,且
(I)求角C;
(II)求的最大值.
【解答】解:(I)∵
∴
即
由余弦定理cosC==
∵C∈(0,π)
∴
(II)由题意可得=
==
=2sin(A)
∵A∈(0,π)
∴
∴
∴的最大值为2
18.(12分)在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且.
(I)求an与bn;
(II)设,求Tn的值.
【解答】解(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,∵差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}为等比数列,
且,
∴,即,解得:.
∴an=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)•3=3n,
.
(Ⅱ)Tn=anb1+an﹣1b2+an﹣2b3+…+a1bn
=3n•1+3(n﹣1)•3+3(n﹣2)•32+…+3×2×3n﹣2+3•3n﹣1
=n•3+(n﹣1)•32+(n﹣2)•33+…+2•3n﹣1+3n.
∴.
∴
=(32+33+…+3n+1)﹣3n
==.
∴.
19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PB⊥底面ABCD.底面ABCD为直角梯形,∠ABC=90°,AD∥BC,AB=AD=PB,BC=2AD.点E在棱PA上,且PE=2EA.
(I)求证:CD⊥平面PBD;
(II)求二面角A﹣BE﹣D的余弦值.
【解答】解:(Ⅰ)证明:因为PB⊥底面ABCD.底面ABCD为直角梯形,∠ABC=90°,所以AB⊥BC.
PB⊥底面ABCD.
而CD⊂底面ABCD,所以PB⊥CD.
在底面ABCD中,因为∠ABC=∠BAD=90°,AB=AD=BC,
所以BD=CD=BC,所以BD⊥CD.
又因为PB∩BD=B,所以CD⊥平面PAC
(Ⅱ)解:设平面EBD的法向量为=(x,y,1),B(0,0,0),E,,D(1,1,0),
则,即,
又∵平面ABE的法向量为=(0,1,0),
∴cos==.
即二面角A﹣BE﹣D的大小的余弦值为.
20.(12分)小张于年初支出50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小张在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售收入为25﹣x万元(国家规定大货车的报废年限为10年).
(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?
(2)在第几年年底将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入﹣总支出)
【解答】解:(1)设大货车运输到第x年年底,该车运输累计收入与总支出的差为y万元,
则y=25x﹣[6x+x(x﹣1)]﹣50=﹣x2+20x﹣50(0<x≤10,x∈N)
由﹣x2+20x﹣50>0,可得10﹣5<x<10+5
∵2<10﹣5<3,故从第3年,该车运输累计收入超过总支出;
(2)∵利润=累计收入+销售收入﹣总支出,
∴二手车出售后,小张的年平均利润为=19﹣(x+)≤19﹣10=9
当且仅当x=5时,等号成立
∴小张应当在第5年将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大.
21.(12分)已知椭圆(a>b>0)的离心率为、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2的直线l与C相交于A、B两点,△F1AB的周长为.
(I)求椭圆C的方程;
(II)若椭圆C上存在点P,使得四边形OAPB为平行四边形,求此时直线l的方程.
【解答】解:(I)∵椭圆离心率为,∴=,∴a=c,
又△F1AB周长为4,∴4a=4,解得a=,∴c=1,b=,
∴椭圆C的标准方程为:;
(II)设点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
当斜率不存在时,这样的直线不满足题意,
∴设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=k(x﹣1),
将直线l的方程代入椭圆方程,整理得:(2+3k2)x2﹣6k2x+3k2﹣6=0,∴x1+x2=,
故y1+y2=k(x1+x2)﹣2k=﹣2k=,
∵四边形OAPB为平行四边形,∴=+,
从而,,
又P(x0,y0)在椭圆上,∴,
整理得:,12k4+8k2=4+12k2+9k4,3k4﹣4k2﹣4=0,解得k=±,
故所求直线l的方程为:y=±(x﹣1).
22.(14分)已知函数f(x)=xlnx+ax(a∈R)
(I)若函数f(x)在区间[e2,+∞)上为增函数,求a的取值范围;
(II)若对任意x∈(1,+∞),f(x)>k(x﹣1)+ax﹣x恒成立,求正整数k的值.
【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=xlnx+ax,得:f′(x)=lnx+a+1
∵函数f(x)在区间[e2,+∞)上为增函数,
∴当x∈[e2,+∞)时f′(x)≥0,
即lnx+a+1≥0在区间[e2,+∞)上恒成立,
∴a≥﹣1﹣lnx.
又当x∈[e2,+∞)时,
lnx∈[2,+∞),∴﹣1﹣lnx∈(﹣∞,﹣3].
∴a≥﹣3;
(Ⅱ)若对任意x∈(1,+∞),f(x)>k(x﹣1)+ax﹣x恒成立,
即x•lnx+ax>k(x﹣1)+ax﹣x恒成立,
也就是k(x﹣1)<x•lnx+ax﹣ax+x恒成立,
∵x∈(1,+∞),∴x﹣1>0.
则问题转化为k对任意x∈(1,+∞)恒成立,
设函数h(x)=,则,
再设m(x)=x﹣lnx﹣2,则.
∵x∈(1,+∞),∴m′(x)>0,则m(x)=x﹣lnx﹣2在(1,+∞)上为增函数,
∵m(1)=1﹣ln1﹣2=﹣1,m(2)=2﹣ln2﹣2=﹣ln2,m(3)=3﹣ln3﹣2=1﹣ln3<0,m(4)=4﹣ln4﹣2=2﹣ln4>0.
∴∃x0∈(3,4),使m(x0)=x0﹣lnx0﹣2=0.
∴当x∈(1,x0)时,m(x)<0,h′(x)<0,∴在(1,x0)上递减,
x∈(x0,+∞)时,m(x)>0,h′(x)>0,∴在(x0,+∞)上递增,
∴h(x)的最小值为h(x0)=.
∵m(x0)=x0﹣lnx0﹣2=0,∴lnx0+1=x0﹣1,代入函数h(x)=得h(x0)=x0,
∵x0∈(3,4),且k<h(x)对任意x∈(1,+∞)恒成立,
∴k<h(x)min=x0,∴k≤3,
∴k的值为1,2,3.