2019高考数学模拟试题及答案解析

巡山小妖精
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2020年08月13日 03:28
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2018高考数学模拟试题(2)

数学I
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求
1.本试卷共4页,包含填空题(第1题~第 14题)、解答题(第15题~第20题).本卷满
分为160分,考试时间为120分钟.考试结束后 ,请将答题卡交回.
2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填 写在试卷及
答题卡的规定位置.
3.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡 上指定位置作答,在其它位置作
答一律无效.
4.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
参考公式:
球体的体积公式:V=

R
,其中
4
3
3
为球体的半径.
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在
答题纸的指定位置上)
1.已知集合
M{xx< br>2
2x0,xR}

N{xx
2
2x0,xR }


MN
▲ .
z
2.已知复数z满足=i,其中i为虚数单位,则复数z的虚部为 ▲ .
3+2i
3.某校共有400名学生参加了一次数学竞赛,竞赛成绩的频率分布直方图如图所示.成绩
分组为[50,60),[60,70),…,[90,100],则在本次竞赛中,得分不低于80分 的人数
为 ▲ .
频率

组距
0.030
0.025
0.015
0
50 60 70 80
(第3题)
90
100




成绩


4.在标号为0,1,2,4的四张卡片中随机抽取两张卡片,则这两张卡片上的标号之和为
奇数的概率是 ▲ .



5.运行如图所示的流程图,则输出的结果
S
是 ▲ .








开始
S←2,i←1
i≥2018
N
Y
S1
1

S
输出S
结束
i←i+1
(第5题)

,a
7
=1,则S
10
的值为________
6.已知等差数列{a
n
}的前n项和为S
n
.若S
15
=30▲.
7.已知
yf(x)

R
上的奇函数,且
x0
时,
f(x)1
,则不等式
f(x
2
x)f(0)

解集为 ▲ .
y
2
8.在直角坐标系xOy中,双曲线x-=1的左准线为l,则以l为准线的抛物线的标准方
3
2
程是 ▲ .
9.四面体
ABCD
中,
AB
平面
BCD

CD
平面
ABC
,且
ABBCCD1cm
,则四面

ABCD
的外接球的表面积为 ▲
cm
2
.
10. 已知
0yxπ
,且tanxtany2

sinxsiny
1
,则
xy< br> ▲ .
3
11.在平面直角坐标系xOy中,若直线
l

x2y0
与圆
C

(xa)
2
(y b)
2
5
相切,
且圆心
C
在直线
l
的上方,则
ab
的最大值为 ▲ .
12.正五边形ABCDE的边长为
23
,则
ACAE
的值为 ▲ .
x


aex,x0,
13.设
a0
,e是自然对数的底数,函数
f(x)

2
有零点,且所有零点的


xaxa,x0
和不大于6,则a的取值范围为 ▲ .

π
1
22
14
.若对任意实数
x
和任意
θ

[0

2
]
,恒有
(x+2sinθ cosθ)+(x+asinθ+acosθ)

8


则实数a的取值范围是 ▲ .



二、解答题(本大题共6小题, 计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,
请把答案写在答题卡的指定区域内)
15.(本小题满分14分)
如图,在直角坐标系xOy中,角

的顶点是 原点,始边与x轴正半轴重合,终边交单
位圆于点A,且

(,)
. 将角

的终边按逆时针方向旋转

62

,交单位圆于点B, 记A(x
1

3
y
1
),B(x
2
,y< br>2
).
(1)若
x
1

1
,求
x
2

3
(2)分别过A,B作x轴的垂线,垂足依次为C,D,
记△AOC的面积为S< br>1
,△BOD的面积为S
2
,若
S
1
2S
2

求角

的值.



.


16.
(本小题满分
14
分)

如图 ,在直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,AC⊥BC,BC =BB
1
,D为AB的中点.
(1)求证:BC
1
∥平面A
1
CD;
(2)求证:BC
1
⊥平面AB
1
C.












17.(本小题满分14分)
某生物探测器在水中逆流行进时,所 消耗的能量为
Ecv
n
T
,其中
v
为探测器在静水中行进时的速度,
T
为行进时的时间(单位:小时),
c
为常数,
n
为能量次级数.如果水的
速度为4 kmh,该生物探测器在水中逆流行进200 km.
(1)求
T
关于
v
的函数关系式;
(2)(i)当能量次级数为2时,求该探测器消耗的最少能量;
(ii)当能量次级数为3时,试确定
v
的大小,使该探测器消耗的能量最少.





18.(本小题满分16分)
x
2y
2
1
的右焦点为F,右准线为l,过点F且与x轴不重合的直线交椭如图, 椭圆
C:
43
圆于A,B两点,P是AB的中点,过点B作BM

l 于M,连AM交x轴于点N,连PN.
(1)若
AB
16
,求直线AB的倾斜角;
5
(2)当直线AB变化时,求PN长的最小值.





19.(本小题满分16分)
设 函数
f(x)e
x
axa(aR)
,其图象与
x
轴 交于
A(x
1


0)
两点,且x
1
<x
2

0)

B(x
2

(1)求
a
的取值范围;
(2)证明:
f


x
1
x
2
0

f

(x)
为函数
f(x)
的导函数);

(3)设点C在函数
yf(x)
的图象上,且△ ABC为等腰直角三角形,记

(a1)(t1)
的值.





20.(本小题满分16分)
已知数列{
a
n
}满足
a
1
1,|a
n1
a
n
|p,nN.

(1)若{
a
n
}是递增数列,且
a< br>1
,2a
2,
3a
3
成等差数列,求
p
的值 ;
(2)若
p












n*
x
2
1
t

x
1
 1
1
,且{
a
2n1
}是递增数列,{
a
2n< br>}是递减数列,求数列{
a
n
}的通项公式.
2



数学Ⅱ(附加题)










21.【选做题】在A、B、C、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.请在答题
..
卡指定区域内作答.解答应写 出文字说明、证明过程或演算步骤.
......
A.选修4—1:几何证明选讲
如图,圆O的直径AB=8,C为圆周上一点,BC=4,过C作圆的切线l,过A作直线
l的垂线AD ,D为垂足,AD与圆O交于点E,求线段AE的长.





B.选修4—2:矩阵与变换
1 2

已知矩阵M=

的一个特征值为3,求M的另一个特征值及对应的一个特征向量.

2 x








(第21题A)
A
O
B
D
E
C
l
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1. 本试卷共2页,均为非选择题(第21~23题)。本卷满分为40分,考试时间为30分
钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号等用书写黑色 字迹的0.5毫米签字笔填写
在答题卡上,并用2B铅笔正确填涂考试号。
3. 作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位



C.选修4—4:坐标系与参数方程

x2cos

已知点P是 曲线C:



为参数,



2
)上一点,O为原点.若直

y3sin

线OP的倾斜角 为

D.选修4—5:不等式选讲
已知实数x,y,z满足x + y + z = 2,求
2x
2
3y
2
z
2
的最小值.

【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答卷卡指定区域内作答.解
........
答应写出 文字说明、证明过程或演算步骤.
22.(本小题满分10分)
某小组共10人,利用暑期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别
为3,3, 4,现从这10人中选出2人作为该组代表参加座谈会.
(1)记“选出2人参加义工活动的次数之和为4”为事件A,求事件A的发生的概率;
(2)设X为选出2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.


23.(本小题满分10分)
在集合
A{
1,2,3,4,… ,
2n
}
中,任取
m

mn

m

n
N*)元素构成集合
A
m
.若
A
m
的所有元素之和为偶数,则称
A
m

A
的偶子集,其个数记为f(m)
;若
A
m
的所有元素之

,求点P的直角坐标 .
3
和为奇数,则称
A
m

A
的奇子集,其个数 记为
g(m)
.令
F(m)f(m)g(m)

(1)当n2
时,求
F(1)

F(2)
,的值;
(2)求
F(m)

2018高考数学模拟试题(2)
数学I答案

一、填空题答案
1. {0} 2. 3 3. 120 4.
11
5.
22



6. -5 7. (0,1) 8. y
2
=2x 9.

10.


3
11.
25

8解:因为直线
l

x2y0
与圆
C

(x a)
2
(yb)
2
5
相切, 所以
|a2b|
5

5
又因为圆心
C
在 直线
l
的上方,所以
a2b0

所以
a2b5

5a2b22ab,

所以
ab
的最大值为
25


8
12. 6
2
1
AE
=6.
2
解:利用
AC
AE
上的投影得,
ACAE
13.

,0



4,6


解:①
a0

x≤0
时,
f'(x)ae
x< br>10
,所以
f(x)

(,0)
单调递减,且
f(0)a0
,所以
f(x)

(,0)
有一个小于0的 零点.
x0
时,
f(x)

(0,)
单调递增,< br>)
有一个小于1的零点.因为
f(1)1
,所以
f(x)

(0,

因此满足条件.

a0

0
上没有零
0)
单调递减,
f(0)a0
,所以
f (x)


,
(1)
0a≤1
时,
f(x)

(,
)
上也没有零点.因此不满足题意. 点.又因为
 a
2
4a0
,故
f(x)

(0,
1

1

(2)
1a4
时,
f(x)
在< br>
,ln

上单调递减,在

ln,0

上单调递增,
a

a




1

0

上没有零点.又因为
a
2
4a 0
,故
f(x)

f

ln

1ln a0
,所以
f(x)


,

a

(0,)
上也没有零点.因此不满足题意.

4e
x
x, x≤0
0

上没有零点,零点 只有2,满足(3)
a4
时,
f(x)

2

f(x)


,

x4x4,x0
条件. 0

上没有零点,在
(0,)
上有两个不相等的零点,且和为a,( 4)
a4
时,
f(x)


,
故满足题意的 范围是
4a≤6

综上所述,a的取值范围为

,0



4,6


7

14. a≤6或a≥
2
(ab)
2
解:因为
ab
对任意< br>a

b
都成立,
2
22
1
所以,( x+2sinθcosθ)
2
+(x+asinθ+acosθ)
2

(2sinθcosθ-asinθ-acosθ)
2


2
1
(2sinθcosθ-asinθ- acosθ)
2


4
1
2
1
2
π
即对任意θ∈[0,] ,都有
a
2
32sin

cos


sin

cos

32sin

cos


a
sin

cos



32sin

cos


因为
1
1
2
sin

cos


5


sin

cos

2sin

c os

,
π
当θ∈[0,]时,
1sin

cos

2


2
所以
a
7

同理a≤6.

2
7

因此,实数a的取值范围是a≤6或a≥.
2



二、解答题答案
15.解:(1)由三角函数定义,
x
1
cos


x
2
cos(


因为

(

3
)


1
2 2
,)

cos


,所以
sin
1cos
2


.
62
3
3

13126
.
x
2
cos(

)cos

sin


32 26
(2)依题意,
y
1
sin


y
2
sin(



3
111
所以
S
1
x
1
y
1
cos

sin

sin2


224
)

S
2

11

12

x
2
y
2
cos(

)sin(

)-sin(2
)

223343
,
2

)
,化 简得
cos2

0

3
依题意,
sin2

2sin(2


因为

6




2
,则
3
2



,所以
2



2
,即



4
.

16.证 明:(1)在直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,CC1
⊥平面A
1
B
1
C
1

四边形ACC
1
A
1
为矩形,
设AC
1
∩A
1
C=G,则G为AC
1
中点,
D为AB中点,连DG,则DG∥BC
1
.
因为DG

平 面A
1
CD,BC
1

平面A
1
CD,
所以BC
1
∥平面A
1
CD.
(2)由(1) 四边形BCC
1
B
1
为矩形,又BC=BB
1

则四边形BCC
1
B
1
为正方形,所以BC
1
⊥B
1
C,
由(1)CC
1
⊥平面ABC,所以CC
1
⊥AC,
又A C⊥BC,则AC⊥平面BCC
1
B
1
,AC⊥BC
1

因此,BC
1
⊥平面AB
1
C.
17.解:(1)由题意得,该探测器相对于河岸的速度为
200

T
又该探测器相对于河岸的速度比相对于水的速度小4 kmh,即
v4

所以
200

v4
,即
T
200

v4

T
v4



2
v
(2)(ⅰ) 当能量次级数为2时,由(1)知
E200c

v4

v4


(v4)4

200c
v4
2


200c

(v4)
16
8



v4




≥200c

2(v4)
16
8


v4


=3200c
(当 且仅当
v4
16

v8
kmh时,取等号)(9分)
v4
3
v
(ⅱ) 当能量次级数为3时,由(1)知
E200c

v4

v4
2v
2
(v6)
0

v6
, 所以
E

200c
(v4)
2

v6
时,
E

0
;当
v6
时,< br>E

0

所以当
v6
时,
E
min
=21600c

答:(ⅰ) 该探测器消耗的最少能量为
3200c

(ⅱ)
v6
kmh时,该探测器消耗的能量最少.
1
2b
2
16
3
,18. 解(1)显然
a 2,b3,e,F(1,0)
,当AB⊥x轴时,易得
AB
2
a5(x1)(k0)
与椭圆方程联立得不合题意.所以可设AB的方程为
yk

(4k
2
3)x
2
8k
2
x4k
2
120


8k
2
xx,


12
4k
2
3
设A(x
1
,y
1), B(x
2
,y
2
), 则


2
xx
4k12
12

4k
2
3

8k
2
2
4k
2
1212(k
2
 1)
2
AB(k1)(x
1
x
2
)(k1)[(
2
)4][]

22
4k34k34k3
,< br>2222
12(k
2
1)16

,解得
k3< br>,所以直线AB的倾斜角等于
60
o

120
o
. 因此
2
4k35



(2)因为椭圆的右准线的方程为
x4
,由(1),当AB不垂直于x轴时,点
所以直线AM的方程为
yk(x< br>1
1)
M(4,k(x
2
1)),A(x
1
, k(x
1
1))

k(x
1
x
2
)< br>(xx
1
)

x
1
4
令y=0,得x
N

5x
1
4x
1
x
2

x
1
x
2
4k
2
1220k
2< br>5
5x
1
45x
5x(x
1
x
2
)
1
1
22
5
4k34k3
2
.

=
x
1
x
2
2
x
1
x
2
x
1
x
2
5
5
,所以 无论AB如何变化,点N的坐标均为
(,0)
.
2
2
当AB⊥x 轴时,易得
x
N

因此,当AB⊥x轴时,PN取最小值,PN
mi n
=
53
1
.

22
19.解(1)
f

(x)e
x
a


a≤0
,则
f

(x)0
,则函数
f(x)
是单调增函数,这与题设 矛盾.
所以
a0
,令
f

(x)0
,则xlna


xlna
时,
f

(x) 0

f(x)
是单调减函数;

xlna
时,
f

(x)0

f(x)
是单调增函数.
于是当
xlna
时,
f(x)
取得极小值.
因为函数
f(x)e
x
axa(aR)
的图象与
x
轴交于两点
A(x
1
,0)

B(x
2
, 0)
(x
1
<x
2
),
所以
f(lna)a( 2lna)0
,即
ae
2
..
此时,存在
1lna,f(1)e0

存在
3lnaln a,f(3lna)a
3
3alnaa
a
3
3a
2
a0

lna)

(lna,)
上的单调性及 曲线在R上不间断,可知
ae
2
为所求又由
f(x)

( ,
取值范围.
x
x
2
x
1


e
1
 ax
1
a0,
(2)因为

x
两式相减得
a
ee

2
x
2
x
1


eax
2
a 0,




x
2
x
1
xxs(s0)
,则
f

12
e
2
2

x
1
x
2
2


ee

e
2s(e
s
e
s
)


x
2
x
1
2s
x
2
x
1
x
1
x
2
2

g(s)2s(e
s
e
s
)
,则
g

(s)2(e
s
e
s
)0
,所以
g(s)
是单调减函数,
则有
g(s)g(0)0
,而
e
x
1
x
2
2
2s
0
,所以
f


x
1< br>x
2
0

2


f

(x)e
x
a
是单调增函数,且
所以
f

x
1
x
2
x
1
x
2

2

x
1
x
2
0


(3)依题意有
e
x
i
ax
i
a 0
,则
a(x
i
1)e
x
i
0
< br>x
i
(

1i1,2)
于是
e
x1
x
2
2
a(x
1
1)(x
2
1)
,在等腰三角形ABC中,显然C = 90°,
所以
x
0

x
1
x
2
(x
1
,x
2
)
,即
y
0
f(x
0
)0

2
x
2
x
1
y
0

2< br>由直角三角形斜边的中线性质,可知
x
1
x
2
x
2
x
1
xx
0
,即
e
2

a
(x
1
x
2
)a
21
0
, 所以
y
0

2
22
所以
a(x
1
1 )(x
2
1)
a
(x
1
x
2
)a 
2
x
2
x
1
0

2
(x
2
1)(x
1
1)
0

2

a(x
1
1)(x
2
1)
a< br>[(x
1
1)(x
2
1)]
2
x
2
1
1
x
2
1
a
x
2
1x
1
1
因为
x
1
10
,则
a1 0

x
1
12x
1
12

又< br>x
2
1
t
,所以
at
a
(1t2
)
1
(t
2
1)0

22
x
1
1

a1
2
,所以
(a 1)(t1)2.

t1



20. 解:(1)因为{
a
n
}是递增数列,所以
a< br>n1
a
n
p
n


a
1< br>1

a
2
p1,a
3
p
2
p1



因为
a
1
,2a
2 ,
3a
3
成等差数列,所以
4a
2
a
1
3a
3
,4p413p
2
3p3,3p
2
p

解得
p
11
,p0
,当
p0

a
n1
a
n
0
,与{
a
n
}是递增数列矛盾,所以
p
.
33
(2)因为{
a
2n 1
}是递增数列,所以
a
2n1
a
2n1
0
于是

a
2n1
a
2n



a
2n
a
2n1

0
由于


11

,所以
a
2n1
a< br>2n
a
2n
a
2n1

2n2n1

22
由①②得

a
2na
2n1

0
,所以
a
2n
a
2n1

1




2

2n1
2n

1


2
2n1


因为{
a
2n
}是递减数列,所以同理可得
a
2n1
a
2n
0


1

a< br>2n1
a
2n



2

由③④得
a
n1
a
n
2n
2n1

1


2
2n

.
n1

1



2
n
所以
a
n
a
1


a
2
a
1



a
3
a
2



a
n
a
n1


23n
 
1

1

1

1
< br>
2
1
2
2
2
n1

1

1



1
2

1

1
2
1
2
n
n1
41

1



332
n1
n
41

1

所以数列{
a
n
}的通项公式为
a
n

332
n1






数学Ⅱ答案

21
.【选做题】答案

A.选修4—1:几何证明选讲



解:连结OC,BE.
因为AB是圆O的直径,所以BE⊥AE.
因为AB=8,BC=4,所以OB=OC=BC=4,即△OBC为正三角形.
所以∠BOC=60.
D
又直线l切⊙O与于点C,所以OC⊥l.
因为AD⊥l,所以AD∥l.
所以∠BAD=∠BOC=60.
在Rt△BAE中,因为∠EBA=90-∠BAD=30°,
1
所以AE=AB=4.
2

B.选修4—2:矩阵与变换
解:矩阵M的特征多项式为f(λ)=

A
E
C
l
O
B
(第21题A)

λ-1 -2


=(λ-1)(λ-x)-4.
-2 λ-x

因为λ
1
=3是方程f(λ)=0的一个根,
所以(3-1)(3-x)-4=0,解得x=1.
由(λ-1)(λ-1)-4=0,得λ=-1或3,所以λ
2
=-1.

x

设λ
2
=-1对应的一个特征向量为α=
 


y


-2x-2y=0,


从而y=-x.

-2x-2y=0,
取x=1,得y=-1,

1

所以矩阵M的另一个特征值为-1,对应的一个特征向量为α=



-1

C.选修4—4:坐标系与参数方程
x
2
y
2
1
解:由题意得,曲线C的普通方程为(1)
43


0y0
直线OP的方程为
y3x

(2)




2

sin





2525
xx


55
联立(1)(2)得或


215

y
215

y

5
5
(舍)




所以点P的坐标为
(
25215
5
,
5
)


D.选修4—5:不等式选讲
解:由柯西不等式可知
(
1

2
2x
1
3
3y1z 
2
)[
1
(
2
1
2
)(
2
3
222
(xy

所以
2x3yz
 z)
2
1

24
2

1
3
1< br>11
,
当且仅当
x
6
11
,y
4 12
11
,z
11
时取等号
.

【必做题】答案
1
22.
解:(
1
)由已知有
P (A)=
CC
12
34
+C
3
C
2
=1
10
3
,


所以事件
A
发生的概率为
1
3
.


2
)随机变量
X
的所有可能的取值为
0

1

2

P(X
C
2
C
22
=0)=
3
+
3
+C
4
C
2
=< br>4
10
15



P(X=1)=
C
1111
3
C
3
+C
3
C
4
C
2
=
7
10
15



P( X=2)=
C
11
3
C
4
C
2
=
4
10
15
.

所以随机变量
X
的分布列为

)
2
1x]
2
(2y
2
3z
,



2
)



X
P
0 1 2
474

151515



474
E(X)0121.
151515

23.解:(1)当
n2
时,集合为
{1,2,3,4}

m1
时,偶子集有
{2}

{4}
,奇子集有{1}

{3}

f(1)2

g(1)2

F(1)0


m2
时,偶子集有
{2,4}< br>,
{1,3}
,奇子集有
{1,2}

{1,4}

{2,3}

{3,4}

f(2)2

g(2)4

F(2)2

m2m24m4
(2)当
m
为奇数时,偶子集的个数
f(m) C
0
CCCC
nnnnn
C
n
m1m3
奇子集的个数
g(m)C
1
C
3

n
C
nn
C
n
m0
C
n
C
n

m11
C
n
C
n

所以
f(m)g(m)

F(m)f(m)g(m)0

m2m24m4

m
为偶数时,偶子集的个数
f(m)C0
C
n
C
n

n
C
n
C
n
C
n
m1m3
奇子集的个数
g(m)C
1
C
3

n
C
nn
C
n
m0C
n
C
n

m11
C
n
C
n

所以
F(m)f(m)g(m)

m1m12m2m3
 C
0
C
n
C
n
C
3

nC
n
C
n
C
nn
C
n
m11m0
C
n
C
n
C
n
C
n

一方面,
122
(1x)
n
(1x)
n
( C
0
n
C
n
xC
n
x
nn122< br>C
n
x)[C
0
n
C
n
xC
n
x
nn
(1)
n
C
n
x]

所以
(1x)(1x)

x
m
的系数为
m1 m1m2m3
C
0
C
2
C
3

n
C
n
C
n
C
nn
C
nn
C< br>n
m11m0
C
n
C
n
C
n
C
n

nn
另一方面,
(1x)(1x)(1x)

(1x)

x
的系数为
(1)C

F(m)
(1)C
m
2
m
2
n

nn2n2n
m
m
2
m
2
n

mm

2

(1)C
n
2
, m为偶数,
综上,
F(m)




0,    m为奇数.

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