内容正文:
2024年普通高等学校招生全国统一考试
新高考模拟卷五
数 学
满分:150分 时间:120分钟
一、单项选择题:本题共8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. (2025全国Ⅱ卷)不等式≥2的解集是( )
A. {x∣-2≤x≤1} B. {x∣x≤-2}
C. {x∣-2≤x<1} D. {x∣x>1}
2.“a<”是“复数z=(i为虚数单位)在复平面上对应的点在第四象限”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.已知点P是△ABC的重心,则=( )
A.
B.
C.
D.
4.某地2024年人均GDP(国内生产总值)为8 000元,预计以后年增长率为10%,要使该地区人均GDP超过16 000元,至少要经过(参考数据:lg 2≈0.3,lg 1.1≈0.04)( )
A. 4年 B. 5年
C. 8年 D. 10年
5.已知P(BA)=0.4,P(B )=0.2,则P(B)的值为( )
A. 0.08 B. 0.8
C. 0.6 D. 0.5
6. (2024新高考Ⅱ卷)已知正三棱台ABC-A1B1C1的体积为,AB=6,A1B1=2,则A1A与平面ABC所成角的正切值为( )
A. B. 1
C. 2 D. 3
7.若存在两个正实数x,y使得等式x(1+ln x)=xln y-ay成立(其中ln x,ln y是以e为底的对数),则实数a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2023全国乙卷)设A,B为双曲线x2-=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.(2022新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=x3-x+1,则( )
A. f(x)有两个极值点
B. f(x)有三个零点
C. 点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D. 直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
10.已知抛物线C:y2=4x,准线为l,过焦点F的直线与抛物线C交于A,B两点,AD⊥l,垂足为D,设E(0,1),则( )
A. 过点E与抛物线C有且仅有一个公共点的直线恰有2条
B. 已知曲线C上的两点M,N到点F的距离之和为10,则线段MN的中点的横坐标是4
C. |AE|+|AD|的最小值为
D. |AB|的最小值为4
11.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为偶函数,f(3x+2)为奇函数,则( )
A. f(x)的图象关于直线x=1对称
B. f(x)的图象关于(1,0)对称
C. f(x+4)=f(x)
D. f(i)=1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2024上海卷)某校举办科学竞技比赛,有A,B,C3种题库,A题库有5 000道题,B题库有4 000道题,C题库有3 000道题.小申已完成所有题,他回答A题库的正确率是0.92,B题库的正确率是0.86,C题库的正确率是0.72.现在他从所有的题中随机选一题,正确率是 .
13.已知点A在函数f(x)=ex-2x的图象上,点B在直线l:x+y+3=0上,则A,B两点之间距离的最小值是 .
14.(2023新高考Ⅰ卷)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A在C上,点B在y轴上,⊥=-,则C的离心率为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (13分)已知正项数列{an}满足a1=1,且对任意的正整数n都有Sn=(2+an-1),其中Sn是数列{an}的前n项和,t为常数.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若cn=,证明:数列{cn}的前n项和Tn<.
16. (15分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,△DCP是等边三角形,∠DCB=∠PCB= ,点 M,N 分别为DP和AB的中点.
(1)求证: 平面PBC⊥平面ABCD;
(2)求平面CMN与平面PAD夹角的余弦值.
17.(15分)某人准备应聘甲、乙两家公司的高级工程师,两家公司应聘程序都是:应聘者先进行三项专业技能测试,专业技能测试通过后进入面试.已知该应聘者应聘甲公司,每项专业技能测试通过的概率均为;该应聘者应聘乙公司,三项专业技能测试通过的概率依次为,m,其中0<m<1.技能测试是否通过相互独立.
(1)若m=,分别求该应聘者应聘甲、乙两家公司,三项专业技能测试恰好通过两项的概率;
(2)若甲、乙两家公司的招聘在同一时间进行,该应聘者只能应聘其中一家,若以专业技能测试通过项目数的数学期望为决策依据,该应聘者更希望通过乙公司的技能测试,求m的取值范围.
18. (2025北京卷)(17分)已知椭圆E:=1的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点M在椭圆E上,直线x0x+2y0y-4=0与直线y=2,y=-2分别交于点A,B.设△OAM与△OBM的面积分别为S1,S2,比较与的大小.
19.(17分)已知函数f(x)=ex-ax.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若g(x)=ex(x-1)-aln x+f(x)有两个零点,求实数a的取值范围.
新高考模拟卷五
1.C 由≥2得≤0,即故-2≤x<1,解集为{x∣-2≤x<1}.
2.B ∵z=,复数z在复平面内所对应的点在第四象限,∴解得-6<a<,因此a<是-6<a<的必要不充分条件,故选B.
3.D 如图,设BC的中点为D,连接AD,点P是△ABC的重心,则P在AD上,∴×()+,
由此可知A,B,C错误,D正确.故选D.
4.C 设要经过x年.依题意,得8 000(1+10%)x>16 000(x∈N*),则1.1x>2,解得x>log1.12.又log1.12=≈=7.5,∴至少要经过8年.故选C.
5.C ∵P=PP,P=PP,∴P=PP+PP=P+P=0.4+0.2=0.6,故选C.
6.B 分别取BC,B1C1的中点D,D1,则AD=3,A1D1=,可知S△ABC=×6×6×=9×2×.设正三棱台ABC-A1B1C1的高为h,则h=,解得h=.设三棱台的上下底面重心分别为O1和O,显然O1和O分别在A1D1和AD上.连接OO1,∵三棱台是正三棱台,∴OO1⊥平面ABC.在平面ADD1A1内,过A1作A1M⊥AD,则A1M⊥平面ABC,且A1M=O1O,A1A与平面ABC所成角为∠A1AM.结合等边三角形顶点到重心的距离是重心到底边中点距离的2倍, 经进一步计算可得AM=AO-A1O1=,∴tan ∠A1AM==1.
7.C x=xln y-ay可化为a=-ln,令t=,则t>0,a=-t-tln t.设f=-t-tln t,则f'=-2-ln t,令f'=0,可得t=.当0<t<时,f'>0,当t>时,f'<0,∴函数f在区间上单调递增,在区间上单调递减,则f≤f=-,故a∈.故选C.
8.D 设A,B,则AB的中点M,设OM的斜率为k,可得kAB=,k=.∵A,B在双曲线上,则两式相减得=0,所以kAB·k==9.对于选项A: 可得k=1,kAB=9,则AB:y=9x-8,联立方程消去y得72x2-2×72x+73=0,此时Δ=-4×72×73=-288<0,∴直线AB与双曲线没有交点,故A错误;对于选项B:可得k=-2,kAB=-,则AB:y=-x-,联立方程消去y得45x2+2×45x+61=0,此时Δ=(2×45)2-4×45×61=-4×45×16<0,∴直线AB与双曲线没有交点,故B错误;对于选项C:可得k=3,kAB=3,则AB:y=3x,由双曲线方程可得a=1,b=3,则AB:y=3x为双曲线的渐近线,∴直线AB与双曲线没有交点,故C错误;对于选项D:k=4,kAB=,则AB:y=x-,联立方程消去y得63x2+126x-193=0,此时Δ=1262+4×63×193>0,故直线AB与双曲线有两个交点,故D正确.
9.AC 由题意知f'(x)=3x2-1,令f'(x)>0,则x<-或x>,令f'(x)<0,则-<x<,∴f(x)在[-]上单调递减,在(-∞,-),(,+∞)上单调递增,∴x=±是极值点,故A正确;因f(-)=1+>0,f()=1->0,f(-2)=-5<0,∴函数f(x)在(-∞,-)上有一个零点,当x≥时,f(x)≥f>0,即函数f(x)在上无零点,综上所述,函数f(x)有一个零点,故B错误;令h(x)=x3-x,该函数的定义域为R,∵h(-x)=(-x)3-(-x)=-x3+x=-h(x),∴h(x)是奇函数,(0,0)是h(x)的对称中心,将h(x)的图象向上移动一个单位得到f(x)的图象,所以点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心,故C正确;令f'(x)=3x2-1=2,可得x=±1,又f(1)=f(-1)=1,当切点为(1,1)时,切线方程为y=2x-1,当切点为(-1,1)时,切线方程为y=2x+3,故D错误.故选AC.
10.BCD 对于A,∵E(0,1)在抛物线C外,显然过E(0,1)与抛物线C相切的直线有2条,当此直线与x轴平行时,与抛物线C也是仅有一个公共点,∴过点E(0,1)且与抛物线C仅有一个公共点的直线有3条,故A错误;对于B,设M(x1,y1),N(x2,y2),则(x1+1)+(x2+1)=10,即x1+x2=8,则线段MN的中点的横坐标为=4,故B正确;对于C,|AD|+|AE|=|AE|+|AF|≥|EF|=,(当点A在线段EF上时,取等号),故C正确;对于D,设A(x3,y3),B(x4,y4),设直线AB的方程为x=ty+1,由得y2-4ty-4=0,易得Δ=16t2+16>0,则x3x4==1,∴|AB|=x3+x4+2≥2+2=4(当且仅当x3=x4=1时,等号成立),故D正确.故选BCD.
11.AC ∵f(x+1)为偶函数,∴f(x+1)的图象关于直线x=0对称,∴f(x)的图象关于直线x=1对称,故A正确;∵f为奇函数,∴f(3x+2)的图象关于点(0,0)中心对称,∴f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,故B错误;由以上分析得f(x)的周期为4×(2-1)=4,即f(x+4)=f(x),故C正确;∵f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,∴f(2)=0,f(1)+f(3)=0,∵f(x)关于直线x=1对称,∴f(0)=f(2)=0,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=0,∵f(x)是周期为4的函数,∴f(i)=0+0+0+0+0+f(20),∵f(20)=f(0)=0,∴f=0,故D错误.故选AC.
12.0.85 由题意知,A,B,C题库的比例为5∶4∶3,各占比分别为,则根据全概率公式知所求正确率P=×0.92+×0.86+×0.72=0.85.
13.2 由题意可得f'=ex-2,令f'=0得x=ln 2,∴当x∈时,f'<0,函数f单调递减,当x∈时,f'>0,函数f单调递增,∴f=f=eln 2-2ln2=2-2ln 2,f的大致图象如图所示:
要使A,B两点之间距离最小,只需直线l1与l平行,且直线l1与曲线y=f(x)相切,
l1与l的距离即为A,B两点之间最小的距离,
令f'=ex-2=-1,解得x=0.∵f=1,
∴直线l1的方程为y-1=-x,即x+y-1=0,
则l1与l的距离d==2,则A,B两点之间的最短距离是2.故答案为2.
14. 方法一:如图,
依题意,设=2m,则=3m==2a+2m.在Rt△ABF1中,9m2+(2a+2m)2=25m2,则(a+3m)(a-m)=0,故a=m或a=-3m(舍去),∴=4a,=2a,=3a,则=5a,故cos∠F1AF2=,∴在△AF1F2中,cos∠F1AF2=,整理,得5c2=9a2,故e=.
方法二:依题意,得F1(-c,0),F2(c,0),设A,B(0,t),∵=-,∴=-·,则x0=c,y0=-t.又⊥,∴·c2-t2=0,则t2=4c2,又点A在C上,则=1,整理得=1,则=1,∴25c2b2-16c2a2=9a2b2,即25c2·-16a2c2=9a2,整理得25c4-50a2c2+9a4=0,则=0,解得5c2=9a2或5c2=a2,又e>1,∴e=.故答案为.
15.(1)解:当n=1时,S1=,a1=1,∴t=1,即Sn=,∴Sn+1=(2+an+1-1),两式相减可得Sn+1-Sn=an+1=,整理得=0.∵an>0,∴2an+1-2an-1=0,即an+1-an=,∴数列是以a1=1为首项,为公差的等差数列,因此an=1+.∴数列的通项公式为an=,n∈N*.
(2)证明:由cn=可得cn=,∴Tn=+…+,∴Tn=+…+,两式相减可得Tn-Tn=Tn=+…+,∴Tn=.又n∈N*,∴-<0,∴Tn<.
16.(1)证明:如图,过点P作PQ⊥BC于点Q,连接DQ,由∠DCB=∠PCB=,CD=PC,QC=QC,得△QCD≌△QCP,则∠DQC=∠PQC=,即DQ⊥BC,而PQ=DQ=,PQ2+DQ2=4=PD2,因此PQ⊥DQ,又DQ∩BC=Q,DQ,BC⊂平面ABCD,则PQ⊥平面ABCD,PQ⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面ABCD.
(2)解:由(1)知,直线QC,QD,QP两两垂直,以点Q为原点,直线QC,QD,QP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则C(,0,0),P(0,0,),D(0,,0),M,A(-2,,0),B(-2,0,0),N,则=(-),=(2,0,0),=(0,-),,设平面PAD的法向量n=(x,y,z),则令y=1,得n=(0,1,1),设平面CMN的法向量m=(x1,y1,z1) ,则
取m=(1,1+2,1-2),设平面CMN与平面PAD的夹角为θ,
则cos θ=,故平面CMN与平面PAD夹角的余弦值为.
17.解:(1)设该应聘者应聘甲公司恰好通过两项技能测试为事件A,应聘乙公司恰好通过两项技能测试为事件B,根据题意可得P×,P×××××.
(2)设该应聘者应聘甲公司通过的项目数为X,应聘乙公司通过的项目数为Y,根据题意可知,X~B,则E=3×=2.P×m,P×××m=m,P××m+×m=m,P×m=m.随机变量Y的分布列为
Y
0
1
2
3
P
m
m
m
m
∴E×1+×2+m×3=+m,由E>E,得+m>2,∴m>.又0<m<1,∴<m<1,即m的取值范围是.
18.(1)=1 (2)
【解析】(1)由题意可知,2a=4,∴a=2,又e=,∴c=,∴b2=a2-c2=2,故椭圆E的方程为=1;
(2)联立消去x得,+2y2=4,整理得,y2-16y0y+16-4=0①,又=1,∴2+4=8,16-4=8,故①式可化简为8y2-16y0y+8=0,即=0,∴y=y0,∴直线x0x+2y0y-4=0与椭圆相切,M为切点.设A,B,易知,当x1=x2时,由对称性可知,.故设x2<x0<x1,易知,联立解得x1=,y1=2,联立解得x2=,y2=-2,∴=,
故.
19.解:(1)∵f(x)=ex-ax,∴f'=ex-a.
①当a≤0时,f'>0,f(x)在R上单调递增.
②当a>0时,令f'(x)=0,则x=ln a.
当x∈时,f'<0,此时f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,
当x∈(ln a,+∞)时,f'>0,此时f(x)在(ln a,+∞)上单调递增.
(2)g(x)=ex(x-1)-aln x+f(x)有两个零点等价于g=xex-a=xex-aln有两个零点.
令t=xex,则t'=ex>0在x>0时恒成立,∴t=xex在x>0时单调递增,故t>0,
∴g=xex-aln有两个零点等价于h=t-aln t(t>0)有两个零点.
∵h'(t)=1- ,
①当a≤0时,h'(t)>0,∴h(t)在t>0上单调递增,不可能有两个零点,不符合题意舍去,
②当a>0时,令h'(t)>0,得t>a,∴h(t)在(a,+∞)上单调递增,令h'(t)<0,得0<t<a,∴h(t)在(0,a)上单调递减,
∴h(t)min=h=a-aln a.
若h>0,则0<a<e,此时h(t)>0恒成立,没有零点;
若h=0,则a=e,此时h有一个零点.
若h<0,则a>e,∵h=1>0,h=e-a<0,h(e100a)=e100a-100a2>0,
∴h(t)在上各存在一个零点,符合题意.
综上,a的取值范围为(e,+∞).
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