2021年安徽省安庆市高考数学一模试卷(文科) (Word解析版)
展开2021年安徽省安庆市高考数学一模试卷(文科)
一、选择题(共12小题).
1.集合A={x∈N|x2﹣x﹣6<0},B={﹣1,0,1,2},则A∩B=( )
A.{﹣1,0,1,2} B.{1,2} C.{0,1,2} D.{﹣1,0,1}
2.复数z=,则复数z在复平面上所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.“0≤p≤4”是“函数f(x)=x+在(2,+∞)上为增函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍.实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例.得到如图扇形统计图:
则下面结论中不正确的是( )
A.新农村建设后,种植收入略有增加
B.新农村建设后,其他收入增加了一倍以上
C.新农村建设后,养殖收入不变
D.新农村建设后,种植收入在经济收入中所占比重大幅下降
5.向量=(2,1),=(﹣3,4),=(3m﹣1,1﹣2m),若(+2)⊥,则实数m等于( )
A.1 B. C. D.2
6.已知3sin(θ+)+sin(θ+π)=0,θ∈(﹣π,0),则sinθ=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
7.已知抛物线y=x2上的动点P到直线l:y=﹣3距离为d,A点坐标为(2,0),则|PA|+d的最小值等于( )
A.4 B.2+ C.2 D.3+
8.已知等差数列{an}满足a1=1,a10=10,则数列{}的最大项为( )
A. B. C. D.
9.将函数f(x)=sin2x﹣cos2x的图象向左平移个单位长度后,得到y=g(x)的图象,则下列关于函数g(x)的说法中正确的是( )
A.g(x)的最小正周期为2π
B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)的最大值为+1
D.g(x)在()上为单调减函数
10.双曲线C:=1(a,b>0),圆M:(x+2)2+y2=3与双曲线C的一条渐近线相交所得弦长为2,则双曲线的离心率等于( )
A. B. C. D.
11.四面体A﹣BCD中,AB=CD=2,BC=1,∠BCD=,且AB⊥面BCD,则四面体A﹣BCD的外接球表面积为( )
A.36π B.9π C. D.
12.已知函数f(x)=xlnx﹣ax2﹣2x有两个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,e﹣2) B.(0,e﹣2) C.(﹣∞,e﹣1) D.(0,e﹣1)
二、填空题(共4小题).
13.函数f(x)=x2ex在点(1,f(1))处的切线方程为 .
14.已知实数x,y满足,则z=2x+y﹣1的最大值为 .
15.已知圆C:x2+y2﹣2x+2y+1=0,点P是直线x﹣y+1=0的一动点,AB是圆C的一条直径,则•的最小值等于 .
16.在△ABC中,∠C=120°,△ABC的面积为4,D为BC边的中点,当中线AD的长度最短时,边AB长等于 .
三、解答题(共70分)
17.已知数列{an}对任意的n∈N*都满足+…+=n.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=,求数列{bn}的前n项和为Tn.
18.某生物研究所研发了某种型号的新冠疫苗,为检验该种型号疫苗的效果,研究所将疫苗用在小白鼠身上进行科研实验,得到如下数据:
未感染病毒
感染病毒
总计
未注射疫苗
a
60
m
注射疫苗
b
30
n
总计
110
90
200
从未注射疫苗的小白鼠中任取1只,取到“未感染病毒”的小白鼠的概率为.
(1)能否有99.9%的把握认为注射此疫苗有效?
(2)在感染病毒的小白鼠中,按未注射疫苗和注射疫苗的比例抽取6只进行病理分析,然后从这6只小白鼠中随机抽取2只对注射疫苗的情况进行核实,求至少有1只为注射过疫苗的概率.
附:K2=.
P(K2≥k)
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
19.四棱锥P﹣ABCD中,面PAD⊥面ABCD,AB∥CD且AB⊥AD,PA=CD=2AB=2,AD=PD=.E为PB中点.
(1)求证:PA⊥面CDE;
(2)求点E到面PCD的距离.
20.已知椭圆C:=1(a>b>0),直线l:x﹣4y+=0过椭圆的左焦点F,与椭圆C在第一象限交于点M,三角形MFO的面积为,A、B分别为椭圆的上、下顶点,P、Q是椭圆上的两个不同的动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线PA的斜率为kPA,直线QB的斜率为kQB,若2kPA+kQB=0,问直线PQ是否过定点,若过定点,求出定点;否则说明理由.
21.已知函数f(x)=(a∈R).
(1)讨论f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≤ex﹣1+﹣1恒成立,求实数a的取值范围.
请考生在第22、23两题中任选一题作答注意:只能做所选定的题目如果多做,则按所做的第一个题目计分.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ为参数),以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos()=.
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C的普通方程;
(2)直线l与曲线C交于M、N两点,设点P的坐标为(0,﹣2),求|PM|2+|PN|2的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x﹣a|﹣|x+1|.
(1)当a=2时,求不等式f(x)<1的解集;
(2)若a>0,不等式f(x)+2>0恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案
一、选择题(共12小题).
1.集合A={x∈N|x2﹣x﹣6<0},B={﹣1,0,1,2},则A∩B=( )
A.{﹣1,0,1,2} B.{1,2} C.{0,1,2} D.{﹣1,0,1}
解:因为A={x∈N|x2﹣x﹣6<0}={0,1,2},B={﹣1,0,1,2},
则A∩B={0,1,2},
故选:C.
2.复数z=,则复数z在复平面上所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:,
故复数z在复平面上所对应的点为,在第四象限.
故选:D.
3.“0≤p≤4”是“函数f(x)=x+在(2,+∞)上为增函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解:当p≤0时,f(x)在(2,+∞)为增函数,
当p>0时,f(x)在[,+∞)为增函数,若f(x)在(2,+∞)上为增函数,
则≤2,得0<p≤4,综上f(x)在(2,+∞)上为增函数的充要条件为p≤4,
∵0≤p≤4是p≤4的真子集,为充分不必要条件,
故选:A.
4.某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍.实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例.得到如图扇形统计图:
则下面结论中不正确的是( )
A.新农村建设后,种植收入略有增加
B.新农村建设后,其他收入增加了一倍以上
C.新农村建设后,养殖收入不变
D.新农村建设后,种植收入在经济收入中所占比重大幅下降
解:设建设前经济收入为a,建设后经济收入为2a,
对于A,建设后种植收入为37%×2a=74%a>60%a,略有增加,故A正确;
对于B,建设后其他收入为5%×2a=10%a>4%,增加了一倍以上,故B正确;
对于C,建设后养殖收入为30%×2a=60%a,而建设前,养殖收入为30%a,明显增加,故C错;
对于D,建设后,种植收入占比为37%<60%,明显下降,故D正确,
故选:C.
5.向量=(2,1),=(﹣3,4),=(3m﹣1,1﹣2m),若(+2)⊥,则实数m等于( )
A.1 B. C. D.2
解:根据题意,=(﹣3,4),=(3m﹣1,1﹣2m),则+2=(3m﹣7,9﹣2m),
若(+2)⊥,则(+2)•=2×(3m﹣7)+(9﹣2m)=4m﹣5=0,
解可得:m=,
故选:B.
6.已知3sin(θ+)+sin(θ+π)=0,θ∈(﹣π,0),则sinθ=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
解:由3sin(θ+)+sin(θ+π)=0,可得3cosθ=sinθ,
可得tanθ=3,
而θ∈(﹣π,0),
可得sinθ=﹣=﹣.
故选:A.
7.已知抛物线y=x2上的动点P到直线l:y=﹣3距离为d,A点坐标为(2,0),则|PA|+d的最小值等于( )
A.4 B.2+ C.2 D.3+
【解答】解析:抛物线x2=4y的焦点F(0,1),
d=|PE|+2=|PF|+2,
|PF|+|PA|≥|PA|=,
从而|PA|+d=|PA|+|PF|+2+2.
所以|PA|+d的最小值等于2+,
故选:B.
8.已知等差数列{an}满足a1=1,a10=10,则数列{}的最大项为( )
A. B. C. D.
解:∵等差数列{an}满足a1=1,a10=10,
∴d==1,∴an=1+(n﹣1)×1=n,
∴===,
∵n+≥2+9=4,
由于n∈N*,
,,
∴{}的最大项为第3项,是.
故选:C.
9.将函数f(x)=sin2x﹣cos2x的图象向左平移个单位长度后,得到y=g(x)的图象,则下列关于函数g(x)的说法中正确的是( )
A.g(x)的最小正周期为2π
B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)的最大值为+1
D.g(x)在()上为单调减函数
解:∵将函数f(x)=sin2x﹣cos2x=2sin(2x﹣)的图象向左平移个单位长度后,
得到y=g(x)=2sin(2x+﹣)=2sin(2x﹣)的图象,
∴g(x)的最小正周期为 =π,故A错误;
令x=,求得g(x)=0,不是最值,故B错误;
g(x)的最大值为2,故C错误;
当x(),2x﹣∈(,π),g(x)单调递减,故D正确,
故选:D.
10.双曲线C:=1(a,b>0),圆M:(x+2)2+y2=3与双曲线C的一条渐近线相交所得弦长为2,则双曲线的离心率等于( )
A. B. C. D.
解:双曲线的一条渐近线bx﹣ay=0,
条件知圆心(﹣2,0)到渐近线的距离等于=,
从而,,,
所以.
故选:A.
11.四面体A﹣BCD中,AB=CD=2,BC=1,∠BCD=,且AB⊥面BCD,则四面体A﹣BCD的外接球表面积为( )
A.36π B.9π C. D.
解:根据题意,构造一个直三棱柱如图所示,
O1,O2分别为上下底面外接圆的圆心,根据球的性质,
球心O必为O1O2的中点,则球的半径为OB,设为R,
设△BCD的外接圆半径为r,
在△BCD中,由余弦定理可得,BD=,
由正弦定理可得r=,
∴,球的表面积S=,
故选:D.
12.已知函数f(x)=xlnx﹣ax2﹣2x有两个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,e﹣2) B.(0,e﹣2) C.(﹣∞,e﹣1) D.(0,e﹣1)
解:f′(x)=lnx﹣ax﹣1,
根据题意可得f′(x)在(0,+∞)上有两个不同的零点,
即lnx﹣ax﹣1=0有两个不同的正根,
从而转化为a=有两个不同的正根,
即为y=a与y=有两个不同的交点,
函数y=在(0,e2)为增函数,在(e2,+∞)为减函数,
所以a∈(0,),
故选:B.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡中对应题后的横线上)
13.函数f(x)=x2ex在点(1,f(1))处的切线方程为 y=3ex﹣2e .
解:f(x)=x2ex在的导数为f′(x)=2xex+x2ex=(x2+2x)ex,
可得切线的斜率为f′(1)=3e,且f(1)=e,
则f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣e=3e(x﹣1),
化为y=3ex﹣2e.
故答案为:y=3ex﹣2e.
14.已知实数x,y满足,则z=2x+y﹣1的最大值为 3 .
解:不等式组所表示区域为图中阴影区域,
联立,解得A(1,2),
由z=2x+y﹣1,得y=﹣2x+z+1,由图可知,当直线y=﹣2x+z+1过A时,
直线在y轴上的截距最大,z有最大值为3.
故答案为:3.
15.已知圆C:x2+y2﹣2x+2y+1=0,点P是直线x﹣y+1=0的一动点,AB是圆C的一条直径,则•的最小值等于 .
解:由x2+y2﹣2x+2y+1=0,得(x﹣1)2+(y+1)2=1,
可得圆C的圆心坐标为C(1,﹣1),半径r=1,
由•=(+)•(+)
=+•()+•=,
即为d2﹣r2,其中d为圆心到直线上点的距离,r为半径,
因此当d取最小值时,•的取值最小,
可知d的最小值为,
故•的最小值为.
故答案为:.
16.在△ABC中,∠C=120°,△ABC的面积为4,D为BC边的中点,当中线AD的长度最短时,边AB长等于 2 .
解:在△ABC中,∠C=120°,且△ABC的面积为4,
所以,
解得ab=16.
在△ADC中,利用余弦定理:
=,
当且仅当b=时,即a=4,b=2时,
此时,
解得AB=2.
故答案为:2.
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.已知数列{an}对任意的n∈N*都满足+…+=n.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=,求数列{bn}的前n项和为Tn.
解:(1)由+…+=n可得:+…+=n﹣1(n≥2),
两式相减得:=1,即an=3n,n≥2,
又当n=1时,有=1,解得a1=3也适合,
∴an=3n;
(2)由(1)可得:bn===(﹣),
∴Tn=(﹣+﹣+•••+﹣)=(﹣)=.
18.某生物研究所研发了某种型号的新冠疫苗,为检验该种型号疫苗的效果,研究所将疫苗用在小白鼠身上进行科研实验,得到如下数据:
未感染病毒
感染病毒
总计
未注射疫苗
a
60
m
注射疫苗
b
30
n
总计
110
90
200
从未注射疫苗的小白鼠中任取1只,取到“未感染病毒”的小白鼠的概率为.
(1)能否有99.9%的把握认为注射此疫苗有效?
(2)在感染病毒的小白鼠中,按未注射疫苗和注射疫苗的比例抽取6只进行病理分析,然后从这6只小白鼠中随机抽取2只对注射疫苗的情况进行核实,求至少有1只为注射过疫苗的概率.
附:K2=.
P(K2≥k)
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
解:(1)根据条件=,解得m=100,
从而a=40,b=70,n=100,
由K2=≈18.182,
因为18.182>10.828,所以有99.9%的把握认为注射此疫苗有效.
(2)在感染病毒的小白鼠中,未注射疫苗和注射疫苗的比例为2:1,
所以从未注射疫苗的小白鼠中抽取4只,记为a、b、c、d;
从注射疫苗的小白鼠中抽取2只,记为E、F;
从6只小白鼠中抽取2只共有15种方法,
即有ab、ac、ad、aE、aF、bc、bd、bE、bF、cd、cE、cF、dE、dF、EF,
记A={至少有1只为注射过疫苗},则A包含9个基本事件,
从而P(A)==,
所以至少有1只为注射过疫苗的概率是.
19.四棱锥P﹣ABCD中,面PAD⊥面ABCD,AB∥CD且AB⊥AD,PA=CD=2AB=2,AD=PD=.E为PB中点.
(1)求证:PA⊥面CDE;
(2)求点E到面PCD的距离.
解:(1)证明:取PA的中点F,连接DF,EF,
因为EF∥AB,而AB∥CD,
所以EF∥CD,从而有E,F,C,D四点共面,
又AD=DP,且F为AP的中点,所以PA⊥DF,
又面PAD⊥面ABCD,且CD⊥AD,
由面面垂直性质定理得CD⊥面PAD,
从而PA⊥CD,CD∩DF=F,
故PA⊥面CDE.
(2)由(1)知EF∥CD,故E点到面PCD的距离即为F点到面PCD的距离.
过F点作FH⊥PD,因为CD⊥面PAD,
所以FH⊥CD,故FH⊥面PCD,
在Rt△PDF中,PF=1,PD=,DF=,
从而FH==,
故E点到面PCD的距离为.
20.已知椭圆C:=1(a>b>0),直线l:x﹣4y+=0过椭圆的左焦点F,与椭圆C在第一象限交于点M,三角形MFO的面积为,A、B分别为椭圆的上、下顶点,P、Q是椭圆上的两个不同的动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线PA的斜率为kPA,直线QB的斜率为kQB,若2kPA+kQB=0,问直线PQ是否过定点,若过定点,求出定点;否则说明理由.
解:(1)∵直线l:x﹣4过左焦点F,F(,0),c=,
又由,得,
从而椭圆经过点(),
由椭圆定义知2a=,得a=2.
∴b2=a2﹣c2=1.
故椭圆的方程为C:;
(2)直线PQ过定点(0,3).理由如下:
设直线PA的方程为y=kx+1,则QB的方程为y=﹣2kx﹣1,
由,得(4k2+1)x2+8kx=0,
从而点P坐标为(,);
由,得(16k2+1)x2+16kx=0.
从而点Q坐标为(,),
由条件知k≠0,从而直线PQ的斜率存在,,
∴直线PQ的方程为y﹣,
即y=,过定点(0,3).
故直线PQ过定点(0,3).
21.已知函数f(x)=(a∈R).
(1)讨论f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≤ex﹣1+﹣1恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),,
由f'(x)>0,即1﹣a﹣lnx>0,解得0<x<e1﹣a,
由f'(x)<0,即1﹣a﹣lnx<0,解得x>e1﹣a,
故f(x)的单调递增区间为(0,e1﹣a),单调递减区间为(e1﹣a,+∞);
(2)因为f(x)≤ex﹣1+﹣1恒成立,即对(0,+∞)恒成立,
所以a≤xex﹣1﹣x﹣lnx+1对(0,+∞)恒成立,
令μ(x)=xex﹣1﹣x﹣lnx+1,
则,
当x∈(0,1)时,μ'(x)<0,所以μ(x)在(0,1)上单调递减,
当x∈(1,+∞)时,μ'(x)>0,所以μ(x)在(1,+∞)上单调递增,
故当x=1时,μ(x)取最小值μ(1)=1,
所以a≤1,
即a的取值范围是(﹣∞,1].
请考生在第22、23两题中任选一题作答注意:只能做所选定的题目如果多做,则按所做的第一个题目计分.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ为参数),以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos()=.
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C的普通方程;
(2)直线l与曲线C交于M、N两点,设点P的坐标为(0,﹣2),求|PM|2+|PN|2的值.
解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),转换为直角坐标方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4.
直线l的极坐标方程为ρcos()=.整理得,
根据转换为直角坐标方程为:x﹣y﹣2=0.
(2)把直线l的参数方程转换为:,代入(x﹣2)2+(y﹣1)2=4,
得到 (t1和t2为M和N对应的参数),
故 ,t1t2=9,
故|PA|2+|PB|2=32.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x﹣a|﹣|x+1|.
(1)当a=2时,求不等式f(x)<1的解集;
(2)若a>0,不等式f(x)+2>0恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=|2x﹣2|﹣|x+1|,
即,
当x≥1时,f(x)<1即x﹣3<1,从而有1≤x<4;
当﹣1<x<1时,f(x)<1即1﹣3x<1,从而有0<x<1;
当x<﹣1时,f(x)<1即3﹣x<1,此时为∅;
综上所述:x∈(0,4);
(2)若a>0,,
由函数性质可知,
所以f(x)min=f()=﹣1﹣,
由题意可得f(x)min>﹣2,即,从而得a<2,
又a>0,故a∈(0,2).
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