【文档说明】2021年全国高考甲卷理科数学试题(及答案).doc,共(13)页,1.418 MB,由baby熊上传
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2021年全国高考甲卷数学(理)试题1.设集合104,53MxxNxx,则MN()A.103xxB.143xxC.45xxD.05xx【答案】B【点睛】本题考查集合的运算,属基础题,在高考中要求不高,掌握集合的交并补的基
本概念即可求解.2.为了解某地农村经济情况,对该地农户家庭年收入进行抽样调查,将农户家庭年收入的调查数据整理得到如下频率分布直方图:根据此频率分布直方图,下面结论中不正确的是()A.该地农户家庭年收入低于4.5万元的农户比率估计为6%B.该地农户家庭年收入不低于10.5万元的农户比率估计为10%C
.估计该地农户家庭年收入的平均值不超过6.5万元D.估计该地有一半以上的农户,其家庭年收入介于4.5万元至8.5万元之间【答案】C3.已知2(1)32izi,则z()A.312iB.312iC.32iD
.32i【答案】B4.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足5lgLV.已知某同学视力的五分记录
法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为()(10101.259)A.1.5B.1.2C.0.8D.0.6【答案】C5.已知12,FF是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且121260,3FPFPFPF,则C的离心率为()A.72B.132C.7D.13【答案】A6.在
一个正方体中,过顶点A的三条棱的中点分别为E,F,G.该正方体截去三棱锥AEFG后,所得多面体的三视图中,正视图如图所示,则相应的侧视图是()A.B.C.D.【答案】D7.等比数列na的公比为q,前n项和为nS,设甲:0q,乙:nS是递增数列,则()A.甲是乙的充分
条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】B8.2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m),三角高程测
量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影,,ABC满足45ACB,60ABC.由C点测得B点的仰角为15,BB与CC的差为100;由B点测得A点的仰角为45,则A,C两点
到水平面ABC的高度差AACC约为(31.732)()A.346B.373C.446D.473【答案】B9.若cos0,,tan222sin,则tan()A.1515B.55C.53D.1
53【答案】A10.将4个1和2个0随机排成一行,则2个0不相邻的概率为()A.13B.25C.23D.45【答案】C11.已如A,B,C是半径为1的球O的球面上的三个点,且,1ACBCACBC,则三棱锥OA
BC的体积为()A.212B.312C.24D.34【答案】A12.设函数fx的定义域为R,1fx为奇函数,2fx为偶函数,当1,2x时,2()fxaxb.若036ff,则92f(
)A.94B.32C.74D.52【答案】D二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.曲线212xyx在点1,3处的切线方程为__________.【答案】520xy14.已知向量3,1
,1,0,abcakb.若ac,则k________.【答案】103.15.已知12,FF为椭圆C:221164xy的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQFF,则四边形12PFQF的面积为________.【答案】816.已知函
数2cos()fxx的部分图像如图所示,则满足条件74()()043fxffxf的最小正整数x为________.【答案】2三、解答题:共70分.解答应写出交字说明、
证明过程或演算步骤,第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别
用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表:一级品二级品合计甲机床15050200乙机床12080200合计270130400(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少?(2)能否有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异?附:2
2()()()()()nadbcKabcdacbd2PKk0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【详解】(1)甲机床生产的产品中的一级品的频率为15075%200,乙机床生产的产品中的一级品的频率为12060%200.(2)22400150
8012050400106.63527013020020039K,故能有99%的把握认为甲机床的产品与乙机床的产品质量有差异.18.已知数列na的各项均为正数,记nS为na的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外
一个成立.①数列na是等差数列:②数列nS是等差数列;③213aa.【详解】选①②作条件证明③:设(0)nSanba,则2nSanb,当1n时,211aSab;当2n时,
221nnnaSSanbanab22aanab;因为na也是等差数列,所以222abaaab,解得0b;所以221naan,所以213aa
.选①③作条件证明②:因为213aa,na是等差数列,所以公差2112daaa,所以21112nnnSnadna,即1nSan,因为11111nnSSanana,所以nS是等差数列.选②③作条件证明①:设(0)nS
anba,则2nSanb,当1n时,211aSab;当2n时,221nnnaSSanbanab22aanab;因为213aa,所以2323aabab,解得0b或43ab;当0b时,221,21naaaan
,当2n时,2-1-2nnaaa满足等差数列的定义,此时na为等差数列;当43ab时,4=3nSanbana,103aS不合题意,舍去.综上可知na为等差数列.19.已
知直三棱柱111ABCABC中,侧面11AABB为正方形,2ABBC,E,F分别为AC和1CC的中点,D为棱11AB上的点.11BFAB(1)证明:BFDE;(2)当1BD为何值时,面11BBCC与面DFE所成的二面角的正弦值最小?【详解】因为三棱柱111A
BCABC是直三棱柱,所以1BB底面ABC,所以1BBAB因为11//ABAB,11BFAB,所以BFAB,又1BBBFB,所以AB平面11BCCB.所以1,,BABCBB两两垂直.以B为坐标原点,分别以1,,BABCBB所在直线为,,xyz轴建立空间直角坐标系,如图.所以
1110,0,0,2,0,0,0,2,0,0,0,2,2,0,2,0,2,2BACBAC,1,1,0,0,2,1EF.由题设,0,2Da(02a).(1)因为0,2,1,1,1,2BFDEa,所以0121120BFDEa
,所以BFDE.(2)设平面DFE的法向量为,,mxyz,因为1,1,1,1,1,2EFDEa,所以00mEFmDE,即0120xyzaxyz.令
2za,则3,1,2maa因为平面11BCCB的法向量为2,0,0BA,设平面11BCCB与平面DEF的二面角的平面角为,则2263cos222142214mBAmBAaaaa
.当12a时,2224aa取最小值为272,此时cos取最大值为363272.所以2min63sin133,此时112BD.20.抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:1x交C于P,Q两
点,且OPOQ.已知点2,0M,且M与l相切.(1)求C,M的方程;(2)设123,,AAA是C上的三个点,直线12AA,13AA均与M相切.判断直线23AA与M的位置关系,并说明理由.【详解】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1
,)CypxpPyQy,20,1120,21OPOQOPOQypp,所以抛物线C的方程为2yx,(0,2),MM与1x相切,所以半径为1,所以M的方程为22(2)1xy;(2
)设111222333(),(,),(,)AxyAxyAxy若12AA斜率不存在,则12AA方程为1x或3x,若12AA方程为1x,根据对称性不妨设1(1,1)A,则过1A与圆M相切的另一条直线方程为1y,
此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A,不合题意;若12AA方程为3x,根据对称性不妨设12(3,3),(3,3),AA则过1A与圆M相切的直线13AA为33(3)3yx,又1313313133113,033AAyyk
yxxyyy,330,(0,0)xA,此时直线1323,AAAA关于x轴对称,所以直线23AA与圆M相切;若直线121323,,AAAAAA斜率均存在,则121323121323
111,,AAAAAAkkkyyyyyy,所以直线12AA方程为11121yyxxyy,整理得1212()0xyyyyy,同理直线13AA的方程为1313()0xyyyyy,直线23AA的方程为2323()0xyyyyy,1
2AA与圆M相切,12212|2|11()yyyy整理得22212121(1)230yyyyy,13AA与圆M相切,同理22213131(1)230yyyyy所以23,yy为方程222111(1)230yyyyy
的两根,2112323221123,11yyyyyyyy,M到直线23AA的距离为:21223122123213|2||2|121()1()1yyyyyyyy22112222111
|1|111(1)4yyyyy,所以直线23AA与圆M相切;综上若直线1213,AAAA与圆M相切,则直线23AA与圆M相切.21.已知0a且1a,函数()(0)axxfxxa.(1)当2a时,求fx的单调区间;(2
)若曲线yfx与直线1y有且仅有两个交点,求a的取值范围.【详解】(1)当2a时,22222ln2222ln2,242xxxxxxxxxxxfxfx,令'0fx得2ln2
x,当20ln2x时,0fx,当2ln2x时,0fx,∴函数fx在20,ln2上单调递增;2,ln2上单调递减;(2)lnln1lnlnaxaxxxafxaxxaaxa
xa,设函数lnxgxx,则21lnxgxx,令0gx,得xe,在0,e内0gx,gx单调递增;在,e上0gx,gx单调递减;1
maxgxgee,又10g,当x趋近于时,gx趋近于0,所以曲线yfx与直线1y有且仅有两个交点,即曲线ygx与直线lnaya有两个交点的充分必要条件是ln10aae,这即是0gage,所以a的取值范围是1,,ee.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极
坐标系,曲线C的极坐标方程为22cos.(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A的直角坐标为1,0,M为C上的动点,点P满足2APAM,写出Р的轨迹1C的参数方程,并判断C与1C
是否有公共点.【详解】(1)由曲线C的极坐标方程22cos可得222cos,将cos,sinxy代入可得2222xyx,即2222xy,即曲线C的直角坐标方程为2222xy;(2)设
,Pxy,设22cos,2sinM2APAM,1,222cos1,2sin22cos2,2sinxy,则122cos22sinxy,即
322cos2sinxy,故P的轨迹1C的参数方程为322cos2sinxy(为参数)曲线C的圆心为2,0,半径为2,曲线1C的圆心为32,0,半径为2,则圆心距为322,32222,两圆内含,故曲线C与1C没有公共点.[选修4-5
:不等式选讲](10分)23.已知函数()2,()2321fxxgxxx.(1)画出yfx和ygx的图像;(2)若fxagx,求a的取值范围.【详解】(1)可得2,2()22,2xxfxxxx,画出图像如下:34,231()232142,22
14,2xgxxxxxx,画出函数图像如下:(2)()|2|fxaxa,如图,在同一个坐标系里画出,fxgx图像,yfxa是yfx平移了a个单位得到,则要使()()fxagx
,需将yfx向左平移,即0a,当yfxa过1,42A时,1|2|42a,解得112a或52(舍去),则数形结合可得需至少将yfx向左平移112个单位,112a.