【文档说明】《历年高考数学真题试卷》2021年浙江省高考数学试题(解析版).docx,共(23)页,1.399 MB,由envi的店铺上传
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绝密★启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学本试题卷分选择题和非选择题两部分。全卷共4页,选择题部分1至2页;非选择题部分3至4页。满分150分。考试用时120分钟。考生注意:1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或
钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。参考公式:如果事件A,B互斥,那么()()()PABPAPB+=+如果事件A,B相互独立,那么()()()P
ABPAPB=如果事件A在一次试验中发生的概率是p,那么n次独立重复试验中事件A恰好发生k次的概率()C(1)(0,1,2,,)kknknnPkppkn−=−=台体的体积公式11221()3VSSSSh=++其中12,SS分别表示台体的上、下底面积,h表示台体的高柱体的体积公式VSh=其中S表
示柱体的底面积,h表示柱体的高锥体的体积公式13VSh=其中S表示锥体的底面积,h表示锥体的高球的表面积公式24SR=球的体积公式343VR=其中R表示球的半径一、选择题1.设集合1Axx=,12Bx
x=−,则AB=()A.1xx−B.1xxC.11xx−D.12xx【答案】D【解析】【分析】由题意结合交集的定义可得结果.【详解】由交集的定义结合题意可得:|12ABxx=
.故选:D.2.已知aR,()13aiii+=+,(i为虚数单位),则a=()A.1−B.1C.3−D.3【答案】C【解析】【分析】首先计算左侧的结果,然后结合复数相等的充分必要条件即可求得实数a的值.【详解】()213ai
iiaiiaaii+=−=−+=++=,利用复数相等的充分必要条件可得:3,3aa−==−.故选:C.3.已知非零向量,,abc,则“acbc=”是“ab=”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
不充分又不必要条件【答案】B【解析】【分析】考虑两者之间的推出关系后可得两者之间的条件关系.【详解】如图所示,,,,OAaOBbOCcBAab====−,当ABOC⊥时,ab−与c垂直,,所以成立,此时ab,∴不是ab=的充分条件,当ab=
时,0ab−=,∴()00abcc−==rrrrr,∴成立,∴是ab=的必要条件,综上,“”是“”的必要不充分条件故选:B.4.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.32B.3C.322D.32【答案】A【解析】【分析】
根据三视图可得如图所示的几何体,根据棱柱的体积公式可求其体积.【详解】几何体为如图所示的四棱柱1111ABCDABCD−,其高为1,底面为等腰梯形ABCD,该等腰梯形的上底为2,下底为22,腰长为1,故梯形的高为12122−=,故()111112322212
22ABCDABCDV−=+=,故选:A.5.若实数x,y满足约束条件1002310xxyxy+−+−,则12zxy=−的最小值是()A.2−B.32−C.12−D.110【答案】B【解析】【分析】画出满足条件的可行域,
目标函数化为22yxz=−,求出过可行域点,且斜率为2的直线在y轴上截距的最大值即可.【详解】画出满足约束条件1002310xxyxy+−+−的可行域,如下图所示:目标函数12zxy=−化为22yxz=−,由12310xxy=−+−=
,解得11xy=−=,设(1,1)A−,当直线22yxz=−过A点时,12zxy=−取得最小值为32−.故选:B.6.如图已知正方体1111ABCDABCD−,M,N分别是1AD,1DB的中点,则()A.直线1AD与直线1
DB垂直,直线//MN平面ABCDB.直线1AD与直线1DB平行,直线MN⊥平面11BDDBC.直线1AD与直线1DB相交,直线//MN平面ABCDD.直线1AD与直线1DB异面,直线MN⊥平面11BDDB【答案】A【解析】【分析】由正方体间的垂直、平行关系,可证1//,MNABAD⊥平面1AB
D,即可得出结论.【详解】连1AD,在正方体1111ABCDABCD−中,M是1AD的中点,所以M为1AD中点,又N是1DB的中点,所以//MNAB,MN平面,ABCDAB平面ABCD,所以//MN平面ABCD.因
为AB不垂直BD,所以MN不垂直BD则MN不垂直平面11BDDB,所以选项B,D不正确;在正方体1111ABCDABCD−中,11ADAD⊥,AB⊥平面11AADD,所以1ABAD⊥,1ADABA=,所以1AD⊥平面1ABD,1DB平面1ABD
,所以11ADDB⊥,且直线11,ADDB是异面直线,所以选项C错误,选项A正确.故选:A.【点睛】关键点点睛:熟练掌握正方体中的垂直、平行关系是解题的关键,如两条棱平行或垂直,同一个面对角线互相垂直,正方体的对角线与面的对角线是相交但不垂直或异面垂直关系.7.已知函数21(),(
)sin4fxxgxx=+=,则图象为如图的函数可能是()A.1()()4yfxgx=+−B.1()()4yfxgx=−−C.()()yfxgx=D.()()gxyfx=【答案】D【解析】【分析】由函数的奇偶性可排除A、B,结合导数判断函数的
单调性可判断C,即可得解.【详解】对于A,()()21sin4yfxgxxx=+−=+,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;对于B,()()21sin4yfxgxxx=−−=−,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;对于C,()()21
sin4yfxgxxx==+,则212sincos4yxxxx=++,当4x=时,22120221642y=++,与图象不符,排除C.故选:D.8.已知,,是互不相同的锐角,则在sinc
os,sincos,sincos三个值中,大于12的个数的最大值是()A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】【分析】利用基本不等式或排序不等式得3sincossincossincos2++,从而可判断三个代数式不可能均
大于12,再结合特例可得三式中大于12的个数的最大值.【详解】法1:由基本不等式有22sincossincos2+,同理22sincossincos2+,22sincossincos2+,故3sincossincossincos2++,故sinc
os,sincos,sincos不可能均大于12.取6=,3=,4=,则116161sincos,sincos,sincos424242===,故三式中大于12的个数的最大
值为2,故选:C.法2:不妨设,则coscoscos,sinsinsin,由排列不等式可得:sincossincossincossincossincossincos
++++,而()13sincossincossincossinsin222++=++,故sincos,sincos,sincos不可能均大于12.取6=,3=,4=,则116161sincos,si
ncos,sincos424242===,故三式中大于12的个数的最大值为2,故选:C.【点睛】思路分析:代数式的大小问题,可根据代数式的积的特征选择用基本不等式或拍雪进行放缩,注意根据三角变换的公式特征选择放缩的方向.9.已知,
R,0abab,函数()2R()fxaxbx=+.若(),(),()fstfsfst−+成等比数列,则平面上点(),st的轨迹是()A.直线和圆B.直线和椭圆C.直线和双曲线D.直线和抛物线【答案】C【解析】【分析】首先利用等比数列得到等式,然后对所得的等式进行恒等变形即可确定其轨迹方程
.【详解】由题意得2()()[()]fstfstfs−+=,即()2222()()astbastbasb−+++=+,对其进行整理变形:()()()22222222asatastbasatastbasb+−++++=+,()()222222(2)0asat
bastasb++−−+=,()2222222240asatbatast++−=,222242220astatabt−++=,所以22220asatb−++=或0t=,其中2212stbbaa−=为双曲线,0t=为直线.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查轨迹方程,关
键之处在于由题意对所得的等式进行恒等变形,提现了核心素养中的逻辑推理素养和数学运算素养,属于中等题.10.已知数列na满足()111,N1nnnaaana+==+.记数列na的前n项和为nS,
则()A.100321SB.10034SC.100942SD.100952S【答案】A【解析】【分析】显然可知,10012S,利用倒数法得到2111111124nnnnaaaa+=+=+−
,再放缩可得11112nnaa++,由累加法可得24(1)nan+,进而由11nnnaaa+=+局部放缩可得113nnanan+++,然后利用累乘法求得6(1)(2)nann++,最后根据裂项相消法即可得到1003S,从而得解.【详解】因为()111,N1nnnaaa
na+==+,所以0na,10012S.由211111111241nnnnnnnaaaaaaa++==+=+−+21111111122nnnnaaaa++++
,即11112nnaa+−根据累加法可得,111122nnna−++=,当且仅当1n=时取等号,12412(1)3111nnnnnnaanaaannan++==+++++113nnan
an+++,由累乘法可得6(1)(2)nann++,当且仅当1n=时取等号,由裂项求和法得:所以10011111111116632334451011022102S−+−+−++−=−
,即100321S.故选:A.【点睛】本题解题关键是通过倒数法先找到1,nnaa+的不等关系,再由累加法可求得24(1)nan+,由题目条件可知要证100S小于某数,从而通过局部放缩得到1,nnaa+的不等关系,改变不等式的方向得到6(1)(2)nann++,最后由裂项相消法求得1003
S.二、填空题11.我国古代数学家赵爽用弦图给出了勾股定理的证明.弦图是由四个全等的直角三角形和中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若直角三角形直角边的长分别是3,4,记大正方形的面积为1S,小正方形的面积为2S,则11
SS=___________.【答案】25【解析】【分析】分别求得大正方形的面积和小正方形的面积,然后计算其比值即可.【详解】由题意可得,大正方形的边长为:23345a=+=,则其面积为:21525S==,小正方形的面积:2
12543412S=−=,从而2125251SS==.故答案为:25.12.已知Ra,函数24,2()3,2,xxfxxax−=−+若()63ff=,则a=___________.【答案】2【解析】【分析】由题意结合函数的解析式得到
关于a的方程,解方程可得a的值.【详解】()()()6642233ffffa=−==−+=,故2a=,故答案为:2.13.已知多项式344321234(1)(1)xxxaxaxaxa−++=++++,则1a=___________,234aaa+
+=___________.【答案】(1).5;(2).10.【解析】【分析】根据二项展开式定理,分别求出43,(1(4))xx−+的展开式,即可得出结论.【详解】332(1)331xxxx−=−+−,4432(1)4641xxxxx+=++++,所以12145,363aa=+==−+=,3
4347,110aa=+==−+=,所以23410aaa++=.故答案为:5,10.14.在ABC中,60,2BAB==,M是BC的中点,23AM=,则AC=___________,cosMAC=________
___.【答案】(1).213(2).23913【解析】【分析】由题意结合余弦定理可得=8BC,进而可得AC,再由余弦定理可得cosMAC.【详解】由题意作出图形,如图,在ABM中,由余弦定理得2222cosAMABBM
BMBAB=+−,即21124222BMBM=+−,解得=4BM(负值舍去),所以=2=2=8BCBMCM,在ABC中,由余弦定理得22212cos464228522ACABBCABBCB=+−=+−=,所以213AC=;在AMC中,由余弦定理得222521216
239cos213223213ACAMMCMACAMAC+−+−===.故答案为:213;23913.15.袋中有4个红球m个黄球,n个绿球.现从中任取两个球,记取出的红球数为,若取出的两个球都是红球的概率为16,一红一黄的概率为13,则mn−=___
________,()E=___________.【答案】(1).1(2).89【解析】【分析】根据古典概型的概率公式即可列式求得,mn的值,再根据随机变量的分布列即可求出()E.【详解】22442
24461(2)366mnmnmnCPCCC++++++=====,所以49mn++=,()P一红一黄114244133693mmnCCmmmC++=====,所以2n=,则1mn−=.由于11245522991455105(2),(1),
(0)63693618CCCPPPCC==========155158()2106918399E=++=+=.故答案为:1;89.16.已知椭圆22221(0)xyabab+=,焦点1(,0)Fc
−,2(,0)Fc(0)c,若过1F的直线和圆22212xcyc−+=相切,与椭圆在第一象限交于点P,且2PFx⊥轴,则该直线的斜率是___________,椭圆的离心率是___________.【答案】(1).255(2).55【解析
】【分析】不妨假设2c=,根据图形可知,122sin3PFF=,再根据同角三角函数基本关系即可求出122tan55kPFF==;再根据椭圆的定义求出a,即可求得离心率.【详解】如图所示:不妨假设2c=,设切点为B,12112sinsin3ABPFFBFAFA===,122222ta
n5532PFF==−所以255k=,由21212,24PFkFFcFF===,所以2855PF=,21121125=sin5PFPFPFF=∠,于是12452PFaPF+==,即25a=,所以25525
cea===.故答案为:255;55.17.已知平面向量,,,(0)abcc满足()1,2,0,0abababc===−=.记向量d在,ab方向上的投影分别为x,y,da−在c方向上的投影为z,则222xyz++的最小值
为___________.【答案】25【解析】【分析】设(1,0),(02),(,)abcmn===,,由平面向量的知识可得252xyz+−=,再结合柯西不等式即可得解.【详解】由题意,设(1,0),(02),(,)abcmn===,,则()20abcmn−
=−=,即2mn=,又向量d在,ab方向上的投影分别为x,y,所以(),dxy=,所以da−在c方向上的投影()221()22||5mxnydacxyzcmn−+−−+===+,即252xyz+=,所以()()()2
2222222221122152510105xyzxyzxyz++=+++++=,当且仅当215252xyzxyz==+=即251555xyz===时,等号成立,所以222xyz++的最小值为25.故答案为:25.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由平面向量的知识转化出,,xyz之间的等量关系,再结合柯西不等式变形即可求得最小值.三、解答题18.设函数()sincos(R)fxxxx=+.(1)求函数22yfx=+的最小正周期;(2)求函数()4yfx
fx=−在0,2上的最大值.【答案】(1);(2)212+.【解析】【分析】(1)由题意结合三角恒等变换可得1sin2yx=−,再由三角函数最小正周期公式即可得解;(2)由三角恒等变换可得2sin24
2yx=−+,再由三角函数的图象与性质即可得解.【详解】(1)由辅助角公式得()sincos2sin4fxxxx=+=+,则2223332sin2sin1cos21sin22442yfxxxxx=+=+=+=−+=−
,所以该函数的最小正周期22T==;(2)由题意,()2sin2sin2sinsin444yfxfxxxxx=−=+=+2222sinsincos2sin2sincos22xxxxxx=+=+
1cos2222222sin2sin2cos2sin22222242xxxxx−=+=−+=−+,由0,2x可得32,444x−−,所以当242x−=即38x=时
,函数取最大值212+.19.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是平行四边形,120,1,4,15ABCABBCPA====,M,N分别为,BCPC的中点,,PDDCPMMD⊥⊥.(1)证明:ABPM⊥;(2)求直线AN与平面PDM所成角的正弦值.【答
案】(1)证明见解析;(2)156.【解析】【分析】(1)要证ABPM⊥,可证DCPM⊥,由题意可得,PDDC⊥,易证DMDC⊥,从而DC⊥平面PDM,即有DCPM⊥,从而得证;(2)取AD中点E,根据题意可知,,,MEDMPM两两垂直,所以以点M为坐标原点,建立空间直角坐标系,再分别求出
向量AN和平面PDM的一个法向量,即可根据线面角的向量公式求出.【详解】(1)在DCM△中,1DC=,2CM=,60DCM=,由余弦定理可得3DM=,所以222DMDCCM+=,DMDC⊥.由题意DCPD⊥且PDDMD=,DC⊥平面PDM,而PM平面PDM,所以DCPM⊥,
又//ABDC,所以ABPM⊥.(2)由PMMD⊥,ABPM⊥,而AB与DM相交,所以PM⊥平面ABCD,因为7AM=,所以22PM=,取AD中点E,连接ME,则,,MEDMPM两两垂直,以点M为坐标原点,如图所示,建立空间直角坐标系,则(3
,2,0),(0,0,22),(3,0,0)APD−,(0,0,0),(3,1,0)MC−又N为PC中点,所以31335,,2,,,22222NAN−=−.由(1)得CD⊥平面PDM,所以平面PDM的一个法向量(0,1,0)n=
从而直线AN与平面PDM所成角的正弦值为5||152sin6||2725244ANnANn===++‖.【点睛】本题第一问主要考查线面垂直的相互转化,要证明ABPM⊥,可以考虑DCPM⊥,题中与DC有垂直关系的直线较多,易证DC⊥平面PDM,从而使问题得以解决;第二问思路直接,由第
一问的垂直关系可以建立空间直角坐标系,根据线面角的向量公式即可计算得出.20.已知数列na的前n项和为nS,194a=−,且1439nnSS+=−.(1)求数列na的通项;(2)设数列nb满足*3(4)0()n
nbnanN+−=,记nb的前n项和为nT,若nnTb对任意Nn恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)33()4nna=−;(2)31−.【解析】【分析】(1)由1439nnSS+=−,结合nS与na的关系,分1,
2nn=讨论,得到数列{}na为等比数列,即可得出结论;(2)由3(4)0nnbna+−=结合(1)的结论,利用错位相减法求出nT,nnTb对任意Nn恒成立,分类讨论分离参数,转化为与关于n的函数的范围关系,即可求解.【
详解】(1)当1n=时,1214()39aaa+=−,229272749,4416aa=−=−=−,当2n时,由1439nnSS+=−①,得1439nnSS−=−②,①−②得143nnaa+=122730,0,
164nnnaaaa+=−=,又213,{}4naaa=是首项为94−,公比为34的等比数列,1933()3()444nnna−=−=−;(2)由3(4)0nnbna+−=,得43(4)()34nnnnban−=−=−,所以234333333210(4
)44444nnTn=−−−++−+,2413333333321(5)(4)444444nnnTnn+=−−−++−+−
,两式相减得234113333333(4)4444444nnnTn+=−++++−−1193116493(4)34414nnn−+−
=−+−−−111993334(4)44444nnnnn+++=−+−−−=−,所以134()4nnTn+=−,由nnTb得1334()(4)()44nnnn+−−恒成立,即(4)30nn−+恒成立,4n=
时不等式恒成立;4n时,312344nnn−=−−−−,得1;4n时,312344nnn−=−−−−,得3−;所以31−.【点睛】易错点点睛:(1)已知nS求na不要忽略1n=情况;(2)恒
成立分离参数时,要注意变量的正负零讨论,如(2)中(4)30nn−+恒成立,要对40,40,40nnn−=−−讨论,还要注意40n−时,分离参数不等式要变号.21.如图,已知F是抛物线()220ypxp=的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且2MF=,
(1)求抛物线的方程;(2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线,,MAMBAB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且2RNPNQN=,求直线l在x轴上截距的范围.【答案】(1)24yx=;(2)()(),743743,11,−−−−++.
【解析】【分析】(1)求出p的值后可求抛物线的方程.(2)设:1ABxty=+,()()1122,,,AxyBxy,(),0Nn,联立直线AB的方程和抛物线的方程后可得12124,4yyyyt=−+=,求出直线,MAMB的方程,联立各直线方程可求出,
,PQRyyy,根据题设条件可得()222134121ntnt++=−−,从而可求n的范围.【详解】(1)因为2MF=,故2p=,故抛物线的方程为:24yx=.(2)设:1ABxty=+,()()11
22,,,AxyBxy,(),0Nn,所以直线:2ylxn=+,由题设可得1n且12t.由214xtyyx=+=可得2440yty−−=,故12124,4yyyyt=−+=,因为2RNPNQN=,故21111+1+1+444RP
Qyyy=,故2RPQyyy=.又()11:11yMAyxx=++,由()11112yyxxyxn=++=+可得()1112122Pnyyxy+=+−,同理()2222122Qnyyxy+=+−,由12xtyyxn=+=+可
得()2121Rnyt−=−,所以()()()2212211212121=212222nnynytxyxy−++−+−+−,整理得到()()()2212221112112222yyntnxyxy−=−++−+−,()22221214212222t
yyyy−=+−+−()()()()2222222121212112214212134+++2+442tttyyyyyyyyyyyy−−==+−−−+故()222134121ntnt++=−−,令
21st=−,则12st+=且0s,故()22222234242411331+444421tsssssst+++==+=++−,故213141nnn+−即214101nnn++,解得743n−−或7431n−+或1n.故直线l在x
轴上的截距的范围为743n−−或7431n−+或1n.【点睛】方法点睛:直线与抛物线中的位置关系中的最值问题,往往需要根据问题的特征合理假设直线方程的形式,从而便于代数量的计算,对于构建出的函数关系式,注意利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范
围问题.22.设a,b为实数,且1a,函数()2R()xfxabxex=−+(1)求函数()fx的单调区间;(2)若对任意22be,函数()fx有两个不同的零点,求a的取值范围;(3)当ae=时,证明:对任意4be,函数()fx有两个不同的零点1
2,xx,满足2212ln2bbexxeb+.(注:2.71828e=是自然对数的底数)【答案】(1)0b时,()fx在R上单调递增;0b时,函数的单调减区间为,loglnaba−,单调增区间为log,lnaba+;
(2)(21,e;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后分类讨论即可确定函数的单调性;(2)将原问题进行等价转化,然后构造新函数,利用导函数研究函数的性质并进行放缩即可确定实数a的取值范围;(3)结合(2)的
结论将原问题进行等价变形,然后利用分析法即可证得题中的结论成立.【详解】(1)2(),()lnxxfxbfaxeaxab==+−−,①若0b,则()ln0xfxaab=−,所以()fx在R上单调递增;②若0b,当,lo
glnabxa−时,()()'0,fxfx单调递减,当log,lnabxa+时,()()'0,fxfx单调递增.综上可得,0b时,()fx在R上单调递增;0b时,函数的单调减区间为,loglnaba−,单调增区间为log,lnab
a+.(2)()fx有2个不同零点20xabxe−+=有2个不同解ln20xaebxe−+=有2个不同的解,令lntxa=,则220,0lnlnttbbeeeetaatt+−+==,记()22222(1)(),
()tttteteeeeetegtgtttt−++−−===,记2()(1),()(1)10tttthtetehteteet=−−=−+=,又(2)0h=,所以(0,2)t时,()0,(2,)htt+时,()0ht,则()gt在(0,2)单调递减,(2
,)+单调递增,22(2),lnlnbbgeaae=,22222,ln,21bbeaaee.即实数a的取值范围是(21,e.(3)2,()xaefxebxe==−+有2个不同零点,则2xeebx+=,故函数的零点一定为正数.由(2)可知有2个不同零点,记
较大者为2x,较小者为1x,1222412xxeeeebexx++==,注意到函数2xeeyx+=在区间()0,2上单调递减,在区间()2,+上单调递增,故122xx,又由5245eee+知25x,12221112
2xeeeebxxxb+=,要证2212ln2bbexxeb+,只需22lnexbb+,222222xxeeebxx+=且关于b的函数()2lnegbbb=+在4be上单调递增,所以只需证()22
222222ln52xxexexxxe+,只需证2222222lnln02xxxexeexe−−,只需证2lnln202xexxe−−,242e,只需证4()lnln2xxhxxe=−−在5x时为正,由于()11()44410xxxhxxeeexxx−−−+
−+−==,故函数()hx单调递增,又54520(5)ln5l20n2ln02hee=−−=−,故4()lnln2xxhxxe=−−在5x时为正,从而题中的不等式得证.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最
值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出,从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3
)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.