2022届湖北省武汉市高考数学模拟试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1.若集合A={0,1,2},B={x|x2-3x≤0},则A∩B为( )
A.{1,2} B.{0,1,2} C.{0,1,2,3} D.{x|0≤x≤3}
2.已知复数z满足(2-i)z=1+2i(i为虚数单位),则z的虚部为( )
A.1 B.-1 C.0 D.i
3.已知定义域为R的奇函数f (x),当x>0时,满足f (x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-log2(7-2x(,0\f(3,2),))则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2020)等于( )
A.log25 B.-log25 C.-2 D.0
4.两正数a,b的等差中项为eq \f(5,2),等比中项为eq \r(6),且a>b,则双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的离心率e为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(5,3) C.eq \f(\r(5),3) D .eq \f(\r(13),3)
5.设函数f (x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+θ))-eq \r(3)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+θ))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|θ|<\f(π,2)))的图象关于原点对称,则θ的值为( )
A.-eq \f(π,6) B.eq \f(π,6) C.-eq \f(π,3) D.eq \f(π,3)
6.过抛物线y2=4x的焦点作两条互相垂直的弦AB,CD,则四边形ACBD面积的最小值为( )
A.8 B.16 C.32 D.64
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,当n≥2时,an+2Sn-1=n,则S2019的值为( )
A.1008 B.1009 C.1010 D.1011
8.设点P为函数f (x)=eq \f(1,2)x2+2ax与g(x)=3a2lnx+b(a>0)的图象的公共点,以P为切点可作直线与两曲线都相切,则实数b的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)
9.已知01,则下列各式中不成立的是( )
A.abca C.logac>logbc D.blogca>alogcb
10.下列四个命题中正确的是( )
A.函数y=ax(a>0且a≠1)与函数y=logaax(a>0且a≠1)的定义域相同
B.函数y=eq \r(x)与函数y=3x的值域相同
C.函数y=|x+1|与函数y=2x+1在区间[0,+∞)上都是增函数
D.y=lgeq \f(1+x,1-x)是奇函数
11.设l,m,n表示不同的直线,α,β,γ表示不同的平面,给出下列四个命题中正确的是( )
A.若m∥l,且m⊥α,则l⊥α
B.若m∥l,且m∥α,则l∥α
C.若α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n,则l∥m∥n
D.若α∩β=m,β∩γ=l,γ∩α=n,且n∥β,则l∥m
12.把函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象上各点的横坐标缩短为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再将图象向右平移eq \f(π,4)个单位长度得到函数g(x)的图象,则下列说法不正确的是( )
A.g(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,6)))上单调递增 B.g(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0))对称
C.g(x)的最小正周期为4π D.g(x)的图象关于y轴对称
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若A,B互为对立事件,其概率分别为P(A)=eq \f(1,y),P(B)=eq \f(4,x),且x>0,y>0,则x+y的最小值为________.
14.已知正方形ABCD的边长为2,P为平面ABCD内一点,则(eq \o(PA,\s\up6(→))+eq \o(PB,\s\up6(→)))·(eq \o(PC,\s\up6(→))+eq \o(PD,\s\up6(→)))的最小值为________.
15.将数列{an}中的所有项排成如下数阵:其中每一行项数是上一行项数的2倍,且从第二行起每一行均构成公比为2的等比数列.
a1
a2,a3
a4,a5,a6,a7
a8,a9,a10,a11,a12,a13,a14,a15
……
记数阵中的第1列a1,a2,a4,…构成的数列为{bn},Tn为数列{bn}的前n项和,Tn=5n2+3n,则bn=________,a1025=________.(本题第一空2分,第二空3分)
16.已知函数f (x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(|lnx|,0e,))若a,b,c互不相等,且f (a)=f (b)=f (c),则a+b+c的取值范围是________.
四、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d(a1∈Z,d∈Z),前n项的和为Sn,且S7=49,24b>0)的离心率e=eq \f(1,2),椭圆上的点到左焦点F1的距离的最大值为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求椭圆C的外切矩形ABCD的面积S的取值范围.
22.(12分)已知函数f (x)=ex-ax-a(其中e为自然对数的底数).
(1)讨论函数f (x)的单调性;
(2)若对任意x∈(0,2],不等式f (x)>x-a恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设n∈N*,证明:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)))n+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,n)))n+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,n)))n+…+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n,n)))n<eq \f(e,e-1).
答案精析
1.B 2.A 3.B 4.D 5.D 6.C
7.C [当n≥2时,an+2Sn-1=n,①
故an+1+2Sn=n+1,②
由②-①得,an+1-an+2(Sn-Sn-1)=1,
即an+1+an=1(n≥2),
所以S2019=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2018+a2019)=1010.]
8.B [设P(x0,y0),
由于点P为切点,则eq \f(1,2)xeq \o\al(2,0)+2ax0=3a2lnx0+b,
又点P的切线相同,则f′(x0)=g′(x0),
即x0+2a=eq \f(3a2,x0),
即(x0+3a)(x0-a)=0,又a>0,x0>0,∴x0=a,
于是,b=eq \f(5,2)a2-3a2lna(a>0),
设h(x)=eq \f(5,2)x2-3x2lnx(x>0),则h′(x)=2x(1-3lnx)(x>0),
所以h(x)在(0, EMBED Equation.DSMT4 )上单调递增,在( EMBED Equation.DSMT4 ,+∞)上单调递减,
b的最大值为h( EMBED Equation.DSMT4 )=eq \f(3,2) EMBED Equation.DSMT4 .]
9.ABC [由于01,根据指数函数与幂函数的图象与性质有ab>aa>ba,故选项A错误;
根据指数函数的图象与性质有cbba,c>1,则logcab>logcba,即blogca>alogcb,故选项D正确.]
10.ACD [A项,函数y=ax(a>0且a≠1),
y=logaax(a>0且a≠1)的定义域都是R,故A正确;
B项,函数y=eq \r(x)值域为[0,+∞),
函数y=3x的值域为(0,+∞),故B错误;
C,当x∈[0,+∞)时,函数y=|x+1|=x+1是增函数,
函数y=2x+1是增函数,故C正确;
D项,y=lg eq \f(1+x,1-x)的定义域是(-1,1),令f (x)=lg eq \f(1+x,1-x),
f (-x)=lg eq \f(1-x,1+x)=lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1+x,1-x)))-1=-lg eq \f(1+x,1-x)=-f (x),
故函数y=lg eq \f(1+x,1-x)是奇函数,故D正确.]
11.AD [A正确,B中直线l可能平行于α也可能在α内,故B错;C中直线l,m,n可能平行也可能相交于一点,故C错;D正确.]
12.BCD [把函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象上各点的横坐标缩短为原来的eq \f(1,2)得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象,
再将图象向右平移eq \f(π,4)个单位长度得到函数
g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+\f(π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象.
若x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,6))),则2x-eq \f(π,6)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,6))),
∴g(x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,6)))上单调递增,故A正确;
由geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=eq \f(1,2)≠0知,
g(x)的图象不关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0))对称,故B错误;
g(x)的最小正周期为π,故C错误;
∵g(0)=-eq \f(1,2)≠±1,
∴g(x)的图象不关于y轴对称,故D错误.]
13.9
解析 由事件A,B互为对立事件,其概率分别P(A)=eq \f(1,y),
P(B)=eq \f(4,x),且x>0,y>0,所以P(A)+P(B)=eq \f(1,y)+eq \f(4,x)=1,
所以x+y=(x+y)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,y)+\f(4,x)))=5+eq \f(4y,x)+eq \f(x,y)
≥5+2eq \r(\f(4y,x)·\f(x,y))=9,
当且仅当x=6,y=3时取等号,所以x+y的最小值为9.
14.-4
解析 由题意,以A为坐标原点,AB方向为x轴,AD方向为y轴,建立平面直角坐标系,
因为正方形ABCD的边长为2,
所以可得A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2),
设P(x,y),则eq \o(PA,\s\up6(→))=(-x,-y),
eq \o(PB,\s\up6(→))=(2-x,-y),
eq \o(PC,\s\up6(→))=(2-x,2-y),eq \o(PD,\s\up6(→))=(-x,2-y),
所以eq \o(PA,\s\up6(→))+eq \o(PB,\s\up6(→))=(2-2x,-2y),eq \o(PC,\s\up6(→))+eq \o(PD,\s\up6(→))=(2-2x,4-2y),
因此(eq \o(PA,\s\up6(→))+eq \o(PB,\s\up6(→)))·(eq \o(PC,\s\up6(→))+eq \o(PD,\s\up6(→)))=4(1-x)2-4y(2-y)=4(x-1)2+4(y-1)2-4≥-4,
当且仅当x=y=1时,取得最小值-4.
15.10n-2 216
解析 Tn为数列{bn}的前n项的和,Tn=5n2+3n,
bn=Tn-Tn-1=(5n2+3n)-[5(n-1)2+3(n-1)]=10n-2(n≥2),
验证n=1时,b1=T1=8也符合,故bn=10n-2,
a1024=b11=108,a1025=2a1024=216.
16.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2e+\f(1,e),e2+2))
解析 画出函数f (x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(|lnx|,0e))的图象(如图所示).
不妨令a