2018年浙江高考文科数学模拟冲刺试题【含答案】
一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40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.已知集合M={x∈N|x2﹣5x﹣6<0},N={x∈Z|2<x<23},则M∩N=( )
A.(2,6) B.{3,4,5} C.{2,3,4,5,6} D.[2,6]
2.“某几何体的三视图完全相同”是“该几何体为球”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
3.下列函数中既是奇函数又是周期函数的是( )
A.y=x3 B.y=cos2x C.y=sin3x D.
4.已知数列{an}是正项等比数列,满足an+2=2an+1+3an,且首项为方程x2+2x﹣3=0的一个根.则下列等式成立的是( )
A.an+1=2Sn+1 B.an=2Sn+1 C.an+1=Sn+1 D.an=2Sn﹣1﹣1
8.已知函数f(x)=x2﹣2ax+5(a>1),g(x)=log3x.若函数f(x)的定义域与值域均为[1,a],且对于任意的x1,x2∈[1,a+1],恒成立,则满足条件的实数t的取值范围是( )
A.[﹣2,8] B.[0,8] C.[0,+∞) D.[0,8)
二、填空题(本大题共7小题,其中9-12题每小题两空,每题6分,13-15题每小题一空,每题4分,合计36分.请将答案填在答题纸上)
10.若实数x,y满足不等式组,则该不等式表示的平面区域的面积为 ;目标函数z=4x+3y的最大值为 .
12.已知直线l过点P(2,1),Q(1,﹣1),则该直线的方程为 ;过点P与l垂直的直线m与圆x2+y2=R2(R>0)相交所得弦长为,则该圆的面积为 .
13.三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,侧棱AA1与底边AB,AC所成的角均为60°.若顶点A1在下底面的投影恰在底边BC上,则该三棱柱的体积为 .
14.已知正数a,b满足a+2b=2,则的最小值为 .
15.如图所示,△ABC中,AB⊥AC,AB=6,AC=8.边AB,AC的中点分别为M,N.若O为线段MN上任一点,则的取值范围是 .
三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.在△ABC中,AB=4,AC=6,∠BAC=60°.点A在边BC上的投影为点D.
(1)试求线段AD的长度;
(2)设点D在边AB上的投影为点E,在边AC上的投影为F,试求线段EF的长度.
17.已知正项递增等比数列{an}的首项为8,其前n项和记为Sn,且S3﹣2S2=﹣2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}满足,其前n项和为Tn,试求数列的前n项和Bn.
18.四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,且∠BAD=60°,Q,M分别为PA,BC的中点.
(1)证明:直线QM∥平面PCD;
(2)若二面角A﹣BD﹣Q所成角正切值为2,求直线QC与平面PAD所成角的正切值.
19.已知抛物线C:y2=4x.直线l:y=k(x﹣8)与抛物线C交于A,B(A在B的下方)两点,与x
轴交于点P.
(1)若点P恰为弦AB的三等分点,试求实数k的值.
(2)过点P与直线l垂直的直线m与抛物线C交于点M,N,试求四边形AMBN的面积的最小值.
20.设a为实数,函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|
(Ⅰ)若f(0)≥1,求a的取值范围;
(Ⅱ)求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40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.已知集合M={x∈N|x2﹣5x﹣6<0},N={x∈Z|2<x<23},则M∩N=( )
A.(2,6) B.{3,4,5} C.{2,3,4,5,6} D.[2,6]
【考点】交集及其运算.
【分析】分别求出M与N中不等式的解集,找出解集中的正整数解及整数解确定出M与N,求出两集合的交集即可.
【解答】解:由M中不等式变形得:(x﹣6)(x+1)<0,
解得:﹣1<x<6,x∈N,即M={0,1,2,3,4,5},
由N中不等式变形得:2<x<23=8,x∈Z,即N={3,4,5,6,7},
则M∩N={3,4,5},
故选:B.
2.“某几何体的三视图完全相同”是“该几何体为球”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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】“该几何体为球”⇒“某几何体的三视图完全相同”,反之不成立,例如取几何体正方体,即可判断出.
【解答】解:“该几何体为球”⇒“某几何体的三视图完全相同”,反之不成立,例如取几何体正方体,
∴“某几何体的三视图完全相同”是“该几何体为球”的必要不充分条件.
故选:B.
3.下列函数中既是奇函数又是周期函数的是( )
A.y=x3 B.y=cos2x C.y=sin3x D.
【考点】函数的周期性;函数奇偶性的判断.
【分析】根据基本初等函数奇偶性和周期性进行判断即可.
【解答】解:A.函数y=x3为奇函数,不是周期函数;
B.y=cos2x是偶函数,也是周期函数,但不是奇函数;
C.y=sin3x是奇函数且是周期函数;
D.是周期函数,既不是奇函数也不是偶函数,
综上只有C符合题意,
故选:C.
4.已知数列{an}是正项等比数列,满足an+2=2an+1+3an,且首项为方程x2+2x﹣3=0的一个根.则下列等式成立的是( )
A.an+1=2Sn+1 B.an=2Sn+1 C.an+1=Sn+1 D.an=2Sn﹣1﹣1
【考点】等比数列的通项公式.
【分析】设正项等比数列数列{an}的公比为q,0,满足an+2=2an+1+3an,且首项为方程x2+2x﹣3=0的一个根.可得q2=2q+3,a1=1.再利用等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.
【解答】解:设正项等比数列数列{an}的公比为q,0,满足an+2=2an+1+3an,且首项为方程x2+2x﹣3=0的一个根.
∴q2=2q+3,a1=1.
解得q=3.
∴an=3n﹣1,an+1=3n,Sn=,
则2Sn+1=3n=an+1.
故选:A.
5.△ABC中,AB=5,BC=3,CA=7,若点D满足,则△ABD的面积为( )
A. B. C. D.5
【考点】向量数乘的运算及其几何意义.
【分析】先求出∠B的度数,从而求出sinB,根据三角形的面积公式求出△ABD的面积即可.
【解答】解:如图示:
,
cosB==﹣,
∴∠B=120°,
∴sinB=,
∴S△ABD=×5×2×=,
故选:A.
6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0,φ∈(0,π))的部分图象如图所示,则的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
【分析】根据三角函数的图象和性质求出A,ω和φ的值进行求解即可.
【解答】解:由图象知函数的最大值为1,最小值为﹣3,则,得A=2,B=﹣1,
=﹣=,即T=π=,
即ω=2,
则f(x)=2sin(2x+φ)﹣1,
∵f()=2sin(2×+φ)﹣1=1,
∴sin(+φ)=1,
即+φ=+2kπ,
则φ=2kπ﹣,
∵φ∈(0,π),∴当k=1时,φ=2π﹣=,
∴f(x)=2sin(2x+)﹣1,
则f()=2sin(2×+)﹣1=2sin(π+)﹣1=﹣2×﹣1=﹣1﹣1=﹣2,
故选:A
7.过双曲线=1(a,b>0)的右焦点F,且斜率为2的直线l与双曲线的相交于点A,B,若弦AB的中点横坐标取值范围为(2c,4c),则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(3,4) B.(2,3) C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设右焦点F(c,0),直线l的方程为y=2(x﹣c),代入双曲线的方程可得(b2﹣4a2)x2+8ca2x﹣4a2c2﹣a2b2=0,运用韦达定理和中点坐标公式,再由条件可得2c<<4c,结合a,b,c的关系和离心率公式,计算即可得到所求范围.
【解答】解:设右焦点F(c,0),直线l的方程为y=2(x﹣c),
代入双曲线的方程可得(b2﹣4a2)x2+8ca2x﹣4a2c2﹣a2b2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
可得x1+x2=,
即有AB的中点的横坐标为,
由题意可得2c<<4c,
化简可得2a2<b2<3a2,
即有3a2<c2<4a2,
即a<c<2a,
可得e=∈(,2).
故选:D.
8.已知函数f(x)=x2﹣2ax+5(a>1),g(x)=log3x.若函数f(x)的定义域与值域均为[1,a],且对于任意的x1,x2∈[1,a+1],恒成立,则满足条件的实数t的取值范围是( )
A.[﹣2,8] B.[0,8] C.[0,+∞) D.[0,8)
【考点】函数恒成立问题.
【分析】根据二次函数的对称轴判断出函数单调性,得出a=f(1),求出a=2,
进而求出只需4t+2t﹣2≥0,得出答案.
【解答】解:函数f(x)=x2﹣2ax+5(a>1)的对称轴为x=a∈[1,a]
∴函数f(x)=x2﹣2ax+5(a>1)在[1,a]上单调递减
∵函数f(x)的定义域和值域均为[1,a]
∴a=f(1)
∴a=2
∴f(x)=x2﹣4x+5,g(x)=log3x.
∵对于任意的x1,x2∈[1,3],1≤f(x)≤2,0≤g(x)≤1,
∴4t+2t﹣2≥0,
∴t≥0.
故选:C.
二、填空题(本大题共7小题,其中9-12题每小题两空,每题6分,13-15题每小题一空,每题4分,合计36分.请将答案填在答题纸上)
9.已知等差数列{an}的前n项和为,则首项a1= ﹣2 ;该数列的首项a1与公差d满足的= 16 .
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】根据等差数列{an}的前n项和求出a1,a2,a3;再根据等差中项的概念列出方程求出c的值,从而得出a1和公差d,即可得出的值.
【解答】解:等差数列{an}的前n项和为,
∴a1=S1=2﹣4+c=c﹣2,
a2=S2﹣S1=(8﹣8+c)﹣(c﹣2)=2,
a3=S3﹣S2=(18﹣12+c)﹣c=6;
又2a2=a1+a3,
∴4=(c﹣2)+6,
解得c=0;
∴a1=﹣2,
数列{an}的公差为d=a3﹣a2=6﹣2=4,
∴=(﹣2)4=16.
故答案为:﹣2,16.
10.若实数x,y满足不等式组,则该不等式表示的平面区域的面积为 ;目标函数z=4x+3y的最大值为 6 .
【考点】简单线性规划.
【分析】画出满足条件的平面区域,求出角点的坐标,得到三角形的面积,目标函数z=4x+3y可化为:y=﹣x+,显然直线过A时,求出z的最大值即可.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:
,
由,解得:A(1,),
由,解得:B(1,﹣4),
而C到AB的距离是2,
∴S△ABC=|AB|•2=,
目标函数z=4x+3y可化为:y=﹣x+,
显然直线过A时,z最大,z的最大值是6,
故答案为:,6.
11.已知函数,则= + ;该函数在区间上的最小值为 ﹣+ .
【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【分析】利用三角函数的诱导公式将函数进行化简,结合三角函数的图象和性质进行求解即可.
【解答】解:
=sinxcosx+cos2x=sin2x+×(1+cos2x)
=sin2x+cos2x+
=sin(2x+)+,
则=sin(2×+)+=sin(+)+=cos+=+,
∵﹣≤x≤,
∴﹣≤2x+≤,
∴当2x+=﹣时,f(x)取得最小值,
此时最小值为sin(﹣)+=﹣+,
故答案为: +,﹣ +.
12.已知直线l过点P(2,1),Q(1,﹣1),则该直线的方程为 2x﹣y﹣3=0 ;过点P与l垂直的直线m与圆x2+y2=R2(R>0)相交所得弦长为,则该圆的面积为 5π .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】由两点式写出直线方程,化为一般式得答案;求出圆心到直线的距离,结合垂径定理求得半径,则圆的面积可求.
【解答】解:由直线方程的两点式得l:,化为一般式,2x﹣y﹣3=0;
直线l的斜率为2,则过点P与l垂直的直线m的斜率为,直线m的方程为y﹣1=,
整理得:x+2y﹣4=0.
圆x2+y2=R2的圆心到m的距离d=,
∴R2=.
则圆的面积为πR2=5π.
故答案为:2x﹣y﹣3=0;5π.
13.三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,侧棱AA1与底边AB,AC所成的角均为60°.若顶点A1在下底面的投影恰在底边BC上,则该三棱柱的体积为 3 .
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】作出示意图,由AA1与AB,AC所成的角相等可知AA1在底面的射影为角BAC的角平分线,利用勾股定理和余弦定理求出棱柱的高,代入体积公式计算.
【解答】解:设A1在底面ABC的投影为D,连结AD,A1B,
∵AA1与AB,AC所成的角均为60°,∴AD为∠BAC的平分线,
∵△ABC是等边三角形,∴D为BC的中点.
∴BD=1,AD==.
设三棱柱的高A1D=h,则AA1==,A1B==.
在△AA1B中,由余弦定理得cos60°=,
即=1,解得h=.
∴三棱柱的体积V==3.
故答案为:3.
14.已知正数a,b满足a+2b=2,则的最小值为 .
【考点】基本不等式.
【分析】解法一:数a,b满足a+2b=2,可得a=2﹣2b>0,解得0<b<1.于是=+=f(b),利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得出.
解法二:由于(1+a)+(2+2b)=5,利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
【解答】解法一:∵正数a,b满足a+2b=2,∴a=2﹣2b>0,解得0<b<1.
则=+=f(b),
f′(b)=﹣=,
可知:当时,f′(b)<0,此时函数f(b)单调递减;当b∈时,f′(b)>0,此时函数f(b)单调递增.
当b=,a=时,f(b)取得最小值, =+=+=,
解法二:∵(1+a)+(2+2b)=5,
∴= [(1+a)+(2+2b)] = ≥=,当且仅当b=,a=时取等号.∴f(b)取得最小值.
故答案为:.
15.如图所示,△ABC中,AB⊥AC,AB=6,AC=8.边AB,AC的中点分别为M,N.若O为线段MN上任一点,则的取值范围是 [] .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】分别以AC、AB所在直线为x、y轴建立平面直角坐标系,设O(m,n),由把O的坐标用λ表示,再把转化为关于λ的二次函数求解.
【解答】解:如图,分别以AC、AB所在直线为x、y轴建立平面直角坐标系,
∵AB=6,AC=8,边AB,AC的中点分别为M,N,
∴A(0,0),B(0,6),C(8,0),M(0,3),N(4,0),
设O(m,n),,则(m,n﹣3)=λ(4,﹣3)(0≤λ≤1),
∴,则,
∴O(4λ,3﹣3λ),
则,,
∴=4λ(8﹣4λ)+(3λ+3)(3λ﹣3)﹣4λ•4λ+(3λ+3)(3λ﹣3)﹣4λ(8﹣4λ)+(3λ﹣3)2
=11λ2﹣18λ﹣9(0≤λ≤1).
对称轴方程为,
∴当时,有最小值为,当λ=0时,有最大值为﹣9.
故答案为:[].
三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.在△ABC中,AB=4,AC=6,∠BAC=60°.点A在边BC上的投影为点D.
(1)试求线段AD的长度;
(2)设点D在边AB上的投影为点E,在边AC上的投影为F,试求线段EF的长度.
【考点】解三角形.
【分析】(1)根据余弦定理求出BC的长,再根据勾股定理求出AD的长;(2)根据三角形面积相等求出DE和DF的长,根据余弦定理求出EF的长即可.
【解答】解:(1)在△ABC中,AB=4,AC=6,∠BAC=60°,
∴BC2=16+36﹣2×4×6×=28,
∴BC=2,
S△ABC=AB•AC•sin∠BAC=BC•AD,
∴AD=;
(2)依题意,DE=,
DF=,
由∠EDF=180°﹣60°=120°,
∴EF2=++××=,
∴EF=.
17.已知正项递增等比数列{an}的首项为8,其前n项和记为Sn,且S3﹣2S2=﹣2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}满足,其前n项和为Tn,试求数列的前n项和Bn.
【考点】数列的求和;等比数列的通项公式.
【分析】(1)通过设an=8qn﹣1(q>1),代入S3﹣2S2=﹣2计算可知公比q=,进而计算可得结论;
(2)通过(1)可知bn=2n+1,利用等比数列、等差数列的求和公式计算可知Tn=n(n+2),进而裂项可知=(﹣),并项相加即得结论.
【解答】解:(1)依题意,an=8qn﹣1(q>1),
∵S3﹣2S2=﹣2,即(8+8q+8q2)﹣2(8+8q)=﹣2,
∴4q2﹣4q﹣3=0,
解得:q=或q=﹣(舍),
故数列{an}的通项公式an=8•;
(2)由(1)可知=2+1=2n+1,
故数列{bn}的前n项和为Tn=2•+n=n(n+2),
∴==(﹣),
∴Bn=(1﹣+﹣+…+﹣)
=(1+﹣﹣).
18.四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,且∠BAD=60°,Q,M分别为PA,BC的中点.
(1)证明:直线QM∥平面PCD;
(2)若二面角A﹣BD﹣Q所成角正切值为2,求直线QC与平面PAD所成角的正切值.
【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.
【分析】(1)取AD的中点N,连结QN,MN.可通过证明平面QMN∥平面PCD得出QM∥平面PCD;
(2)在平面ABCD内过C作CE⊥AD交延长线于E,连结QE,则CE⊥平面PAD,设菱形边长为1,利用勾股定理,二面角的大小,菱形的性质等计算AC,AE,AQ,得出CE,QE,于是tan∠CQE=.
【解答】证明:(1)取AD的中点N,连结QN,MN.
∵底面ABCD为菱形,M,N是BC,AD的中点,
∴MN∥CD,
∵Q,N是PA,AD的中点,
∴QN∥PD,
又QN⊂平面QMN,MN⊂平面QMN,QN∩MN=N,CD⊂平面PCD,PD⊂平面PCD,CD∩PD=D,
∴平面QMN∥平面PCD,∵QM⊂平面QMN,
∴QM∥平面PCD.
(2)连结AC交BD于O,连结QO.
∵PA⊥平面ABCD,
∴PA⊥AB,PA⊥AD,又AD=AB,QA为公共边,
∴Rt△QAD≌Rt△QAB,∴QD=QB,
∵O是BD的中点,
∴AO⊥BD,QO⊥BD,
∴∠AOQ为二面角A﹣BD﹣Q的平面角,∴tan∠AOQ=2.
在平面ABCD内过C作CE⊥AD交延长线于E,连结QE.
则CE⊥平面PAD,∴∠CQE为直线QC与平面PAD所成的角.
设菱形ABCD的边长为1,∵∠DAB=60°,
∴AO=,AC=,
∴QA=2AO=,CE==,AE=CE=,
∴QE==.
∴tan∠CQE==.
∴直线QC与平面PAD所成角的正切值为.
19.已知抛物线C:y2=4x.直线l:y=k(x﹣8)与抛物线C交于A,B(A在B的下方)两点,与x
轴交于点P.
(1)若点P恰为弦AB的三等分点,试求实数k的值.
(2)过点P与直线l垂直的直线m与抛物线C交于点M,N,试求四边形AMBN的面积的最小值.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),不妨设=2,求出A的坐标,利用斜率公式,求实数k的值.
(2)直线l:y=k(x﹣8)与抛物线方程联立得:k2x2﹣(16k2+4)x+64k2=0,由弦长公式求出|AB|、|MN|,由四边形AMBN的面积S=|AB||MN|,利用基本不等式能求出四边形AMBN面积最小值.
【解答】解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),不妨设=2,
∵P(8,0),
∴(8﹣x2,﹣y2)=2(x1﹣8,y1),
∴8﹣x2=2x1﹣8,﹣y2=2y1,
∴8﹣x2=2x1﹣8,x2=4x1,
∴x1=,x2=4x1=
∴A(,﹣),
∴k==,
根据对称性,k=﹣,满足题意;
(2)直线l:y=k(x﹣8)与抛物线方程联立得:k2x2﹣(16k2+4)x+64k2=0,
∴x1+x2=16+,x1x2=64,
由弦长公式|AB|=,
同理由弦长公式得|MN|=,
所以四边形AMBN的面积S=|AB||MN|=8≥8=144,
当k=±1时,取“=”.
故四边形AMBN面积最小值为144.
20.设a为实数,函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|
(Ⅰ)若f(0)≥1,求a的取值范围;
(Ⅱ)求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
【考点】分段函数的应用;函数的值域.
【分析】(Ⅰ)原不等式即为﹣a|a|≥1,考虑a<0,解二次不等式求交集即可;
(Ⅱ)将函数f(x)改写为分段函数,讨论当a≥0时,①﹣a≤﹣2,②﹣a>﹣2,当a<0时,①≤﹣2,②>﹣2,运用二次函数的单调性,即可得到最小值.
【解答】解:(Ⅰ) 若f(0)≥1,则﹣a|a|≥1⇒⇒a≤﹣1,
则a的取值范围是(﹣∞,﹣1];
(Ⅱ)函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|=,
当a≥0时,
①﹣a≤﹣2即a≥2时,f(x)在[﹣2,2]上单调递增,所以
f(x)min=f(﹣2)=4﹣4a﹣a2;
②﹣a>﹣2即0≤a<2时,f(x)在[﹣2,﹣a]上单调递减,在[﹣a,2]上单调递增,所以
f(x)min=f(﹣a)=﹣2a2;
当a<0时,
①≤﹣2即a≤﹣6时,f(x)在[﹣2,2]上单调递增,所以
f(x)min=f(﹣2)=12+4a+a2;
②>﹣2即﹣6<a<0时,f(x)在[﹣2,]上单调递减,在[,2]上单调递增,所以
f(x)min=f()=,
综上可得,f(x)min=