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2021年北京市順義區(qū)高考數(shù)學(xué)第二次統(tǒng)練試卷(二模)一、選擇題(共10小題).1.已知集合A={x||x|≤1},B={x|0≤x<2},則A∪B=()A.{x|x<2} B.{x|﹣1<x≤2} C.{x|0≤x≤1} D.{x|﹣1≤x<2}2.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z=i(i+2)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.在的展開(kāi)式中,x3的系數(shù)為()A. B. C.﹣40 D.404.已知a,b∈R,且a>b,則下列不等式恒成立的是()A.2a<2b B. C.a(chǎn)3>b3 D.lg(a2+1)>lg(b2+1)5.某四面體的三視圖如圖所示,該四面體四個(gè)面的面積中最大的是()A. B.1 C. D.26.已知函數(shù)f(x)=|x|﹣1﹣log2|x|,則不等式f(x)<0的解集是()A.(0,1)∪(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,1)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,0)∪(0,1)∪(2,+∞) D.(﹣2,﹣1)∪(1,2)7.把物體放在冷空氣中冷卻,如果物體原來(lái)的溫度是θ1℃,空氣的溫度是θ0℃.那么tmin后物體的溫度θ(單位:℃)可由公式θ=θ0+(θ1﹣θ0)e﹣kt求得,其中k是一個(gè)隨著物體與空氣的接觸情況而定的常數(shù).現(xiàn)有46℃的物體,放在10℃的空氣中冷卻,1min以后物體的溫度是38℃,則k的值約為()(ln3≈1.10,ln7≈1.95)A.0.25 B.﹣0.25 C.0.89 D.﹣0.898.已知圓(x﹣a)2+(y﹣b)2=1經(jīng)過(guò)原點(diǎn),則圓上的點(diǎn)到直線y=x+2距離的最大值為()A. B. C. D.9.已知函數(shù)f(x)=sinx,x∈[a,b],則“存在x1,x2∈[a,b]使得f(x1)﹣f(x2)=2”是“b﹣a≥π”的()A.充分必要條件 B.充分而不必要條件 C.必要而不充分條件 D.既不充分也不必要條件10.設(shè)函數(shù)f(x)=,若f(x)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A. B. C. D.二、填空題共5小題,每小題5分,共25分.11.設(shè)向量=(m,3),=(1,2),=(1,﹣1),若(﹣)⊥,則實(shí)數(shù)m=.12.若雙曲線的焦距等于實(shí)軸長(zhǎng)的倍,則C的漸近線方程為.13.已知{an}為等差數(shù)列,Sn為其前n項(xiàng)和,若a1=6,S3=2a1,則公差d=,Sn的最大值為.14.已知α是任意角,且滿足,則常數(shù)k的一個(gè)取值為.15.曲線C是平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1(0,1),F(xiàn)2(0,﹣1)的距離的積等于的點(diǎn)P的軌跡,給出下列四個(gè)結(jié)論:①曲線C關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱;②△F1PF2周長(zhǎng)的最小值為;③點(diǎn)P到y(tǒng)軸距離的最大值為;④點(diǎn)P到原點(diǎn)距離的最小值為.其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是.三、解答題共6小題,共85分.解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、演算步驟或證明過(guò)程.16.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為正方形.且PA⊥平面ABCD,M,N分別為PB,PD的中點(diǎn).(Ⅰ)求證:MN∥平面ABCD;(Ⅱ)若PA=AB=2,求CN與平面PBD所成角的正弦值.17.在△ABC中,已知sinB=sinC,A=30°,再?gòu)臈l件①、條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,求:(Ⅰ)c的值;(Ⅱ)△ABC的面積.條件①:ab=2;條件②:asinB=6.18.某學(xué)校食堂為了解師生對(duì)某種新推出的菜品的滿意度,從品嘗過(guò)該菜品的學(xué)生和老師中分別隨機(jī)調(diào)查了20人,得到師生對(duì)該菜品的滿意度評(píng)分如下:教師:6063656775777779798283868789929396969696學(xué)生:4749525455576365666674747577808283849596根據(jù)師生對(duì)該菜品的滿意度評(píng)分,將滿意度從低到高分為三個(gè)等級(jí):滿意度評(píng)分低于70分70分到89分不低于90分滿意度等級(jí)不滿意滿意非常滿意假設(shè)教師和學(xué)生對(duì)該菜品的評(píng)價(jià)結(jié)果相互獨(dú)立,根據(jù)所給數(shù)據(jù),用事件發(fā)生的頻率估計(jì)相應(yīng)事件發(fā)生的概率.(Ⅰ)設(shè)數(shù)據(jù)中教師和學(xué)生評(píng)分的平均值分別為μ1和μ2,方差分別為η1和η2,試比較μ1和μ2,η1和η2的大?。ńY(jié)論不要求證明);(Ⅱ)從全校教師中隨機(jī)抽取3人,設(shè)X為3人中對(duì)該菜品非常滿意的人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列及數(shù)學(xué)期望;(Ⅲ)求教師的滿意度等級(jí)高于學(xué)生的滿意度等級(jí)的概率.19.已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).(Ⅰ)求橢圓G的方程;(Ⅱ)過(guò)點(diǎn)M(0,1)斜率為k(k≠0)的直線l交橢圓G于A,B兩點(diǎn),在y軸上是否存在點(diǎn)N使得∠ANM=∠BNM(點(diǎn)N與點(diǎn)M不重合),若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.20.已知函數(shù)f(x)=ex﹣mx2(m∈R).(Ⅰ)已知曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=﹣ex+e,求m的值;(Ⅱ)若存在x0∈[0,1],使得f(x0)≥2,求m的取值范圍.21.已知數(shù)列{an}(an∈N),記Sn=a1+a2+?+an,首項(xiàng)a1=n0>0,若對(duì)任意整數(shù)k≥2,有0≤ak≤k﹣1,且Sk是k的正整數(shù)倍.(Ⅰ)若a1=21,寫出數(shù)列{an}的前10項(xiàng);(Ⅱ)證明:對(duì)任意n≥2,數(shù)列{an}的第n項(xiàng)an由a1唯一確定;(Ⅲ)證明:對(duì)任意正整數(shù)n0,數(shù)列{Sn}從某一項(xiàng)起為等差數(shù)列.
參考答案一、選擇題(共10小題).1.已知集合A={x||x|≤1},B={x|0≤x<2},則A∪B=()A.{x|x<2} B.{x|﹣1<x≤2} C.{x|0≤x≤1} D.{x|﹣1≤x<2}解:由|x|≤1,得﹣1≤x≤1,∴A={x||x|≤1}={x|﹣1≤x≤1},又B={x|0≤x<2},∴A∪B={x|﹣1≤x≤1}∪{x|0≤x<2}={x|﹣1≤x<2}.故選:D.2.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z=i(i+2)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限解:由z=i(i+2)=﹣i2+2i=﹣1+2i,可得復(fù)數(shù)z=i(i+2)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣1,2),位于第二象限.故選:B.3.在的展開(kāi)式中,x3的系數(shù)為()A. B. C.﹣40 D.40解:的展開(kāi)式中,x3的系數(shù)為=﹣40.故選:A.4.已知a,b∈R,且a>b,則下列不等式恒成立的是()A.2a<2b B. C.a(chǎn)3>b3 D.lg(a2+1)>lg(b2+1)解:對(duì)于A,函數(shù)y=2x為增函數(shù),因?yàn)閍>b,所以2a>2b,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,取a=1,b=﹣1,可得,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,冪函數(shù)y=x3為增函數(shù),由a>b,可得a3>b3,故C正確;對(duì)于D,取a=1,b=﹣1,則a2+1=b2+1,所以lg(a2+1)=lg(b2+1),故D錯(cuò)誤.故選:C.5.某四面體的三視圖如圖所示,該四面體四個(gè)面的面積中最大的是()A. B.1 C. D.2解:由三視圖還原原幾何體如圖,底面三角形BCD為直角三角形,BC⊥CD,BC=1,CD=2,側(cè)面ABC⊥底面BCD,AB⊥BC,AB=BC=1,,,,,∴該四面體四個(gè)面的面積中最大的是.故選:C.6.已知函數(shù)f(x)=|x|﹣1﹣log2|x|,則不等式f(x)<0的解集是()A.(0,1)∪(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,1)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,0)∪(0,1)∪(2,+∞) D.(﹣2,﹣1)∪(1,2)解:令g(t)=t﹣1﹣log2t,t∈(0,+∞),g′(t)=1﹣=,t∈(0,)時(shí),g′(t)<0,此時(shí)函數(shù)g(t)單調(diào)遞減;t∈(,+∞)時(shí),g′(t)>0,此時(shí)函數(shù)g(t)單調(diào)遞增.又g(1)=g(2)=0,∈(1,2).∴1<t<2時(shí),g(t)<0,則1<|x|<2時(shí),f(x)<0,解得﹣2<x<﹣1,或1<x<2.∴不等式f(x)<0的解集是(﹣2,﹣1)∪(1,2).故選:D.7.把物體放在冷空氣中冷卻,如果物體原來(lái)的溫度是θ1℃,空氣的溫度是θ0℃.那么tmin后物體的溫度θ(單位:℃)可由公式θ=θ0+(θ1﹣θ0)e﹣kt求得,其中k是一個(gè)隨著物體與空氣的接觸情況而定的常數(shù).現(xiàn)有46℃的物體,放在10℃的空氣中冷卻,1min以后物體的溫度是38℃,則k的值約為()(ln3≈1.10,ln7≈1.95)A.0.25 B.﹣0.25 C.0.89 D.﹣0.89解:∵θ=θ0+(θ1﹣θ0)e﹣kt,且當(dāng)θ1=46℃,θ0=10℃,t=1min時(shí),θ=38℃,∴38=10+(46﹣10)e﹣k,∴e﹣k=,∴﹣k==ln7﹣ln9,∴k=ln9﹣ln7=2ln3﹣ln7≈0.25,故選:A.8.已知圓(x﹣a)2+(y﹣b)2=1經(jīng)過(guò)原點(diǎn),則圓上的點(diǎn)到直線y=x+2距離的最大值為()A. B. C. D.解:∵圓(x﹣a)2+(y﹣b)2=1經(jīng)過(guò)原點(diǎn),∴a2+b2=1,則動(dòng)圓(x﹣a)2+(y﹣b)2=1的圓心在以原點(diǎn)為圓心,以1為半徑的圓上,如圖:原點(diǎn)O到直線y=x+2的距離d=,則圓上的點(diǎn)到直線y=x+2距離的最大值為.故選:B.9.已知函數(shù)f(x)=sinx,x∈[a,b],則“存在x1,x2∈[a,b]使得f(x1)﹣f(x2)=2”是“b﹣a≥π”的()A.充分必要條件 B.充分而不必要條件 C.必要而不充分條件 D.既不充分也不必要條件解:無(wú)妨設(shè)x1<x2,①若存在x1,x2∈[a,b],使得f(x1)﹣f(x2)=2,又∵sinx∈[﹣1,1],∴f(x1)=1,f(x2)=﹣1,∴x1=+2kπ,x2=+2mπ,k,m∈Z,則x2﹣x1=π+2kπ,k∈Z,又∵x1<x2,∴x2﹣x1≥π,∵x1,x2∈[a,b],∴b﹣a≥π,②若b﹣a≥π,比如b=,a=,b﹣a=π,但f(x1)﹣f(x2)=2不成立,∴存在x1,x2∈[a,b]使得f(x1)﹣f(x2)=2是b﹣a≥π的充分不必要條件.故選:B.10.設(shè)函數(shù)f(x)=,若f(x)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A. B. C. D.解:函數(shù)y=﹣x3+3x,x∈R,則y'=﹣3x2+3=﹣3(x+1)(x﹣1),所以當(dāng)﹣1<x<1時(shí),y'>0,故函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)x<﹣1或x>1時(shí),y'<0,故函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)x=﹣1時(shí),y=﹣2,當(dāng)x=1時(shí),y=2,作出函數(shù)y=﹣x3+3x,x∈R的圖象與y=2x,x∈R的圖象,如圖所示,在圖象中作直線x=a,通過(guò)x=a左右平移,得到函數(shù)f(x)=的圖象,因?yàn)閒(x)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則f(x)的圖象與x軸恰有兩個(gè)交點(diǎn),所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故選:C.二、填空題共5小題,每小題5分,共25分.11.設(shè)向量=(m,3),=(1,2),=(1,﹣1),若(﹣)⊥,則實(shí)數(shù)m=2.解:根據(jù)題意,向量=(m,3),=(1,2),=(1,﹣1),則﹣=(m﹣1,1),若(﹣)⊥,則(﹣)?=m﹣1﹣1=0,解可得m=2,故答案為:212.若雙曲線的焦距等于實(shí)軸長(zhǎng)的倍,則C的漸近線方程為y=±x.解:由題意知,2c=?2a,∴c=a,∴b===a,∴C的漸近線方程為y=±x=±x.故答案為:y=±x.13.已知{an}為等差數(shù)列,Sn為其前n項(xiàng)和,若a1=6,S3=2a1,則公差d=﹣2,Sn的最大值為12.解:因?yàn)閧an}為等差數(shù)列,a1=6,S3=2a1,所以3×6+3d=12,則d=﹣2,Sn=6n+=7n﹣n2,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)n=3或n=4時(shí),Sn取最大值12.故答案為:﹣2,12.14.已知α是任意角,且滿足,則常數(shù)k的一個(gè)取值為﹣3(答案不唯一).解:因?yàn)?,令k=﹣,則k=﹣3.故答案為:﹣3(答案不唯一).15.曲線C是平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1(0,1),F(xiàn)2(0,﹣1)的距離的積等于的點(diǎn)P的軌跡,給出下列四個(gè)結(jié)論:①曲線C關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱;②△F1PF2周長(zhǎng)的最小值為;③點(diǎn)P到y(tǒng)軸距離的最大值為;④點(diǎn)P到原點(diǎn)距離的最小值為.其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是①②④.解:由題意,曲線C是平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1(0,1),F(xiàn)2(0,﹣1)的距離的積等于的點(diǎn)P的軌跡,設(shè)P(x,y),可得,即,以﹣x替換x,﹣y替換y方程不變,∴曲線C關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱,故①正確;設(shè)a=,b=,得到ab=,則a+b,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)等號(hào)成立,∴△F1PF2周長(zhǎng)的最小值為,故②正確;過(guò)點(diǎn)P作PE⊥F1F2,則cos∠F1PF2=,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)等號(hào)成立,當(dāng)時(shí),sin∠F1PF2取得最大值,∴△F1PF2的最大面積為S=,又由,解得|PE|=,即點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離為,故③不正確;由(a+b)2=a2+b2+2ab=[x2+(y+1)2]+[x2+(y﹣1)2]+2ab=+2+2ab=,又由a+b=2?=,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)等號(hào)成立,∴2,可得,故④正確.故答案為:①②④.三、解答題共6小題,共85分.解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、演算步驟或證明過(guò)程.16.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為正方形.且PA⊥平面ABCD,M,N分別為PB,PD的中點(diǎn).(Ⅰ)求證:MN∥平面ABCD;(Ⅱ)若PA=AB=2,求CN與平面PBD所成角的正弦值.解:(Ⅰ)證明:在四棱錐P﹣ABCD中,M,N分別為PB,PD的中點(diǎn).取PC中點(diǎn)P,連結(jié)PM,PN,則PM∥BC,PN∥CD,∵PM∩PN=P,BC∩CD=C,∴平面ABCD∥平面PMN,∵M(jìn)N?平面PMN,∴MN∥平面ABCD.(Ⅱ)∵底面ABCD為正方形.PA⊥平面ABCD,PA=AB=2,∴以A為原點(diǎn),AB為x軸,AD為y軸,AP為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則C(2,2,0),N(0,1,1),P(0,0,2),B(2,0,0),D(0,2,0),=(﹣2,﹣1,1),=(2,0,﹣2),=(0,2,﹣2),設(shè)平面PBD的法向量=(x,y,z),則,取x=1,得=(1,1,1),設(shè)CN與平面PBD所成角為θ,則CN與平面PBD所成角的正弦值為:sinθ===.17.在△ABC中,已知sinB=sinC,A=30°,再?gòu)臈l件①、條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,求:(Ⅰ)c的值;(Ⅱ)△ABC的面積.條件①:ab=2;條件②:asinB=6.解:由正弦定理知,=,∵sinB=sinC,∴b=c,選擇條件①:(Ⅰ)∵ab=2,∴a===,由余弦定理知,a2=b2+c2﹣2bc?cosA,∴()2=(c)2+c2﹣2?c?c?cos30°,化簡(jiǎn)得,c4=4,∵c>0,∴c=.(Ⅱ)b=c=,∴△ABC的面積S=bc?sinA=××sin30°=.選擇條件②:(Ⅰ)由正弦定理知,==,∴bsinA=asinB=6,∴b==12,∵b=c,∴c==4.(Ⅱ)△ABC的面積S=bc?sinA=×12×4sin30°=12.18.某學(xué)校食堂為了解師生對(duì)某種新推出的菜品的滿意度,從品嘗過(guò)該菜品的學(xué)生和老師中分別隨機(jī)調(diào)查了20人,得到師生對(duì)該菜品的滿意度評(píng)分如下:教師:6063656775777779798283868789929396969696學(xué)生:4749525455576365666674747577808283849596根據(jù)師生對(duì)該菜品的滿意度評(píng)分,將滿意度從低到高分為三個(gè)等級(jí):滿意度評(píng)分低于70分70分到89分不低于90分滿意度等級(jí)不滿意滿意非常滿意假設(shè)教師和學(xué)生對(duì)該菜品的評(píng)價(jià)結(jié)果相互獨(dú)立,根據(jù)所給數(shù)據(jù),用事件發(fā)生的頻率估計(jì)相應(yīng)事件發(fā)生的概率.(Ⅰ)設(shè)數(shù)據(jù)中教師和學(xué)生評(píng)分的平均值分別為μ1和μ2,方差分別為η1和η2,試比較μ1和μ2,η1和η2的大?。ńY(jié)論不要求證明);(Ⅱ)從全校教師中隨機(jī)抽取3人,設(shè)X為3人中對(duì)該菜品非常滿意的人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列及數(shù)學(xué)期望;(Ⅲ)求教師的滿意度等級(jí)高于學(xué)生的滿意度等級(jí)的概率.解:(Ⅰ)μ1>μ2,η1<η2.(Ⅱ)教師對(duì)菜品滿意的概率P==,則隨機(jī)變量X服從二項(xiàng)分布,即X~B(3,),X的所有可能取值為0,1,2,3,且P(X=k)=pk(1﹣p)3﹣k,所以P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,所以X的分布列為:X0123P所以數(shù)學(xué)期望E(X)=0×+1×+2×+3×=.(Ⅲ)記事件C:教師的滿意度等級(jí)高于學(xué)生的滿意度等級(jí),用A1,A2,A3分別表示教師對(duì)該菜品“不滿意”、“滿意”、“非常滿意”,用B1,B2,B3分別表示學(xué)生該菜品“不滿意”、“滿意”、“非常滿意”,且A1,A2,A3,B1,B2,B3相互獨(dú)立,則P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,P(B1)=,P(B2)=,P(B3)=,所以P(C)=P(A2B1)+P(A3B1)P(A3B2)=×+×+×=,即教師的滿意度等級(jí)高于學(xué)生的滿意度等級(jí)的概率為.19.已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).(Ⅰ)求橢圓G的方程;(Ⅱ)過(guò)點(diǎn)M(0,1)斜率為k(k≠0)的直線l交橢圓G于A,B兩點(diǎn),在y軸上是否存在點(diǎn)N使得∠ANM=∠BNM(點(diǎn)N與點(diǎn)M不重合),若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.解:(Ⅰ)由題意可得,解得a=2,b=2,所以橢圓G的方程為+=1.(Ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),N(0,t)(t≠1),所以直線AN的斜率為k1=,直線BN的斜率為k2=,所以∠ANM=∠BNM,當(dāng)且僅當(dāng)k1+k2=0,所以+====0,即2kx1x2+(1﹣t)(x1+x2)=0,根據(jù)題意,直線l的方程為y=kx+1,聯(lián)立,得(1+2k2)x2+4kx﹣6=0,所以x1+x2=﹣,x1x2=﹣,所以2k?﹣+(1﹣t)==0,由因?yàn)閗≠0,所以t=4,所以+=1.所以在y軸上存在點(diǎn)N使得∠ANM=∠BNM,點(diǎn)N的坐標(biāo)為(0,4).20.已知函數(shù)f(x)=ex﹣mx2(m∈R).(Ⅰ)已知曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=﹣ex+e,求m的值;(Ⅱ)若存在x0∈[0,1],使得f(x0)≥2,求m的取值范圍.解:(Ⅰ)由切線方程為y=﹣ex+e=﹣e(x﹣1),可得斜率k=﹣e,因?yàn)閒(x)=ex﹣mx2,f′(x)=ex﹣2mx,所以k=f′(1)=e﹣2m=﹣e,解得m=e.(Ⅱ)存在x0∈[0,1],使得f(x0)=﹣mx02≥2,當(dāng)x0=0時(shí),1≥2成立,m∈R,當(dāng)x0∈(0,1]時(shí),即≥m有解,令g(x)=,則g′(x)==,設(shè)h(x)=xex﹣2ex+4,h′(x)=ex+xe
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