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2021-2022高考数学模拟试卷含解析
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.秦九韶是我国南宁时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例.若输入、的值分别为、,则输出的值为( )
A. B. C. D.
2.已知函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.已知全集,,则( )
A. B. C. D.
4.设复数满足,则( )
A. B. C. D.
5.如图,是圆的一条直径,为半圆弧的两个三等分点,则( )
A. B. C. D.
6.若不等式对于一切恒成立,则的最小值是 ( )
A.0 B. C. D.
7.《九章算术》勾股章有一“引葭赴岸”问题“今有饼池径丈,葭生其中,出水两尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深,葭各几何?”,其意思是:有一个直径为一丈的圆柱形水池,池中心生有一颗类似芦苇的植物,露出水面两尺,若把它引向岸边,正好与岸边齐,问水有多深,该植物有多高?其中一丈等于十尺,如图若从该葭上随机取一点,则该点取自水下的概率为( )
A. B. C. D.
8.已知全集,集合,则=( )
A. B.
C. D.
9.已知α,β表示两个不同的平面,l为α内的一条直线,则“α∥β是“l∥β”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
10.已知点(m,8)在幂函数的图象上,设,则( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.a<c<b
11.圆锥底面半径为,高为,是一条母线,点是底面圆周上一点,则点到所在直线的距离的最大值是( )
A. B. C. D.
12.已知集合,,若,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知向量,,且,则实数m的值是________.
14.设实数满足约束条件,则的最大值为______.
15.若函数,则使得不等式成立的的取值范围为_________.
16.已知函数的图象在点处的切线方程是,则的值等于__________.
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)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若对任意的,当时,都有恒成立,求最大的整数.
(参考数据:)
18.(12分)已知函数(,),.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.
19.(12分)已知函数,.
(1)若,,求实数的值.
(2)若,,求正实数的取值范围.
20.(12分)已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若对任意成立,求实数的取值范围.
21.(12分)如图,过点且平行与x轴的直线交椭圆于A、B两点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点M且斜率为正的直线交椭圆于段C、D,直线AC、BD分别交直线于点E、F,求证:是定值.
22.(10分)已知矩阵,求矩阵的特征值及其相应的特征向量.
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.B
【解析】
列出循环的每一步,由此可得出输出的值.
【详解】
由题意可得:输入,,,;
第一次循环,,,,继续循环;
第二次循环,,,,继续循环;
第三次循环,,,,跳出循环;
输出.
故选:B.
【点睛】
本题考查根据算法框图计算输出值,一般要列举出算法的每一步,考查计算能力,属于基础题.
2.A
【解析】
首先求得平移后的函数,再根据求的最小值.
【详解】
根据题意,的图象向左平移个单位后,所得图象对应的函数,
所以,所以.又,所以的最小值为.
故选:A
【点睛】
本题考查三角函数的图象变换,诱导公式,意在考查平移变换,属于基础题型.
3.C
【解析】
先求出集合U,再根据补集的定义求出结果即可.
【详解】
由题意得,
∵,
∴.
故选C.
【点睛】
本题考查集合补集的运算,求解的关键是正确求出集合和熟悉补集的定义,属于简单题.
4.D
【解析】
根据复数运算,即可容易求得结果.
【详解】
.
故选:D.
【点睛】
本题考查复数的四则运算,属基础题.
5.B
【解析】
连接、,即可得到,,再根据平面向量的数量积及运算律计算可得;
【详解】
解:连接、,
,是半圆弧的两个三等分点, ,且,
所以四边形为棱形,
.
故选:B
【点睛】
本题考查平面向量的数量积及其运算律的应用,属于基础题.
6.C
【解析】
试题分析:将参数a与变量x分离,将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题,即可得到结论.
解:不等式x2+ax+1≥0对一切x∈(0,]成立,等价于a≥-x-对于一切成立,
∵y=-x-在区间上是增函数
∴
∴a≥-
∴a的最小值为-故答案为C.
考点:不等式的应用
点评:本题综合考查了不等式的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于中档题
7.C
【解析】
由题意知:,,设,则,在中,列勾股方程可解得,然后由得出答案.
【详解】
解:由题意知:,,设,则
在中,列勾股方程得:,解得
所以从该葭上随机取一点,则该点取自水下的概率为
故选C.
【点睛】
本题考查了几何概型中的长度型,属于基础题.
8.D
【解析】
先计算集合,再计算,最后计算.
【详解】
解:
,
,
.
故选:.
【点睛】
本题主要考查了集合的交,补混合运算,注意分清集合间的关系,属于基础题.
9.A
【解析】
试题分析:利用面面平行和线面平行的定义和性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断.
解:根据题意,由于α,β表示两个不同的平面,l为α内的一条直线,由于“α∥β,
则根据面面平行的性质定理可知,则必然α中任何一条直线平行于另一个平面,条件可以推出结论,反之不成立,
∴“α∥β是“l∥β”的充分不必要条件.
故选A.
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面与平面平行的判定.
10.B
【解析】
先利用幂函数的定义求出m的值,得到幂函数解析式为f(x)=x3,在R上单调递增,再利用幂函数f(x)的单调性,即可得到a,b,c的大小关系.
【详解】
由幂函数的定义可知,m﹣1=1,∴m=2,
∴点(2,8)在幂函数f(x)=xn上,
∴2n=8,∴n=3,
∴幂函数解析式为f(x)=x3,在R上单调递增,
∵,1<lnπ<3,n=3,
∴,
∴a<b<c,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了幂函数的性质,以及利用函数的单调性比较函数值大小,属于中档题.
11.C
【解析】
分析:作出图形,判断轴截面的三角形的形状,然后转化求解的位置,推出结果即可.
详解:圆锥底面半径为,高为2,是一条母线,点是底面圆周上一点,在底面的射影为;,,过的轴截面如图:
,过作于,则,在底面圆周,选择,使得,则到的距离的最大值为3,故选:C
点睛:本题考查空间点线面距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力,解题的关键是作出轴截面图形,属中档题.
12.B
【解析】
因为,所以,所以或.
若,则,满足.
若,解得或.若,则,满足.若,显然不成立,综上或,选B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.1
【解析】
根据即可得出,从而求出m的值.
【详解】
解:∵;
∴;
∴m=1.
故答案为:1.
【点睛】
本题考查向量垂直的充要条件,向量数量积的坐标运算.
14.
【解析】
试题分析:作出不等式组所表示的平面区域如图,当直线过点时,最大,且
考点:线性规划.
15.
【解析】
分,两种情况代入讨论即可求解.
【详解】
,
当时,,符合;
当时,,不满足.
故答案为:
【点睛】
本题主要考查了分段函数的计算,考查了分类讨论的思想.
16.
【解析】
利用导数的几何意义即可解决.
【详解】
由已知,,,故.
故答案为:.
【点睛】
本题考查导数的几何意义,要注意在某点的切线与过某点的切线的区别,本题属于基础题.
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.(1)(2)2
【解析】
(1)先求得切点坐标,利用导数求得切线的斜率,由此求得切线方程.
(2)对分成,两种情况进行分类讨论.当时 ,将不等式转化为,构造函数,利用导数求得的最小值(设为)的取值范围,由的得在上恒成立,结合一元二次不等式恒成立,判别式小于零列不等式,解不等式求得的取值范围.
【详解】
(1)已知函数,则处即为,
又,,
可知函数过点的切线为,即.
(2)注意到,
不等式中,
当时,显然成立;
当时,不等式可化为
令,则,
,
所以存在,
使.
由于在上递增,在上递减,所以是的唯一零点.
且在区间上,递减,在区间上,递增,
即的最小值为,令,
则,将的最小值设为,则,
因此原式需满足,即在上恒成立,
又,可知判别式即可,即,且
可以取到的最大整数为2.
【点睛】
本小题主要考查利用导数求切线方程,考查利用导数研究不等式恒成立问题,考查化归与转化的数学思想方法,属于难题.
18.(Ⅰ)见解析 (Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)求导得到,讨论和两种情况,得到答案.
(Ⅱ)变换得到,设,求,令,故在单调递增,存在使得,,计算得到答案.
【详解】
(Ⅰ)(),
当时,在单调递减,在单调递增;
当时,在单调递增,在单调递减.
(Ⅱ)(),即,().
令(),
则,
令,,故在单调递增,
注意到,,
于是存在使得,
可知在单调递增,在单调递减.
∴.
综上知,.
【点睛】
本题考查了函数的单调性,恒成立问题,意在考查学生对于导数知识的综合应用能力.
19.(1)1(2)
【解析】
(1)求得和,由,,得,令,令导数求得函数的单调性,利用,即可求解.
(2)解法一:令,利用导数求得的单调性,转化为,令(),利用导数得到的单调性,分类讨论,即可求解.
解法二:可利用导数,先证明不等式,,,,
令(),利用导数,分类讨论得出函数的单调性与最值,即可求解.
【详解】
(1)由题意,得,,
由,…①,得,
令,则,
因为,所以在单调递增,
又,所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以,当且仅当时等号成立.
故方程①有且仅有唯一解,实数的值为1.
(2)解法一:令(),
则,
所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
故
.
令(),
则.
(i)若时,,在单调递增,
所以,满足题意.
(ii)若时,,满足题意.
(iii)若时,,在单调递减,
所以.不满足题意.
综上述:.
解法二:先证明不等式,,,…(*).
令,
则当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,即.
变形得,,所以时,,
所以当时,.
又由上式得,当时,,,.
因此不等式(*)均成立.
令(),
则,
(i)若时,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
故
.
(ii)若时,,在单调递增,
所以 .
因此,①当时,此时,,,
则需
由(*)知,,(当且仅当时等号成立),所以.
②当时,此时,,
则当时,
(由(*)知);
当时,(由(*)知).故对于任意,.
综上述:.
【点睛】
本题主要考查导数在函数中的综合应用,着重考查了转化与化归思想、分类讨论、及逻辑推理能力与计算能力,对于恒成立问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.
20.(1)(2)
【解析】
(1)把代入,利用零点分段讨论法求解;
(2)对任意成立转化为求的最小值可得.
【详解】
解:(1)当时,不等式可化为.
讨论:
①当时,,所以,所以;
②当时,,所以,所以;
③当时,,所以,所以.
综上,当时,不等式的解集为.
(2)因为,
所以.
又因为,对任意成立,
所以,
所以或.
故实数的取值范围为.
【点睛】
本题主要考查含有绝对值不等式的解法及恒成立问题,恒成立问题一般是转化为最值问题求解,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养.
21.(1);(2)证明见解析.
【解析】
(1)由题意求得的坐标,代入椭圆方程求得,由此求得椭圆的标准方程.
(2)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆方程,可得关于的一元二次方程,设出的坐标,分别求出直线与直线的方程,从而求得两点的纵坐标,利用根与系数关系可化简证得为定值.
【详解】
(1)由已知可得:,
代入椭圆方程得:
椭圆方程为;
(2)设直线CD的方程为,代入,得:
设,,则有,
则AC的方程为,令,得
BD的方程为,令,得
,证毕.
【点睛】
本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查计算能力,是难题.
22.矩阵属于特征值的一个特征向量为,矩阵属于特征值的一个特征向量为
【解析】
先由矩阵特征值的定义列出特征多项式,令解方程可得特征值,再由特征值列出方程组,即可求得相应的特征向量.
【详解】
由题意,矩阵的特征多项式为,
令,解得,,
将代入二元一次方程组,解得,
所以矩阵属于特征值的一个特征向量为;
同理,矩阵属于特征值的一个特征向量为v
【点睛】
本题主要考查了矩阵的特征值与特征向量的计算,其中解答中熟记矩阵的特征值和特征向量的计算方法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
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