【文档说明】安徽省皖南八校2021届高三高考数学第三次联考(理科)试卷含解析.doc,共(21)页,1.215 MB,由小赞的店铺上传
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2021年安徽省皖南八校高三高考数学第三次联考试卷(理科)一、选择题(每小题5分).1.设集合A={x|y=log2(x+1)},B={y|y=sinx,x∈R},且(∁RA)∩B=()A.∅B.{﹣1}C
.(﹣1,1]D.[﹣1,1]2.若复数z1=2+i,z2=1﹣2i,z=z1•z2,则|z•|=()A.B.5C.15D.253.“有两个面平行,其余各面都是平行四边形”是“几何体为棱柱”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4.已知,为不共线的两个单位向量,且|﹣|=1,则•(+2)=()A.1B.C.D.25.已知F是抛物线C:y2=4x的焦点,若点A(x0,2)在抛物线上,则|AF|=()A.3B.2C.4D.2+16.函数f(x)=cos
(x+)cos(﹣x)的图象为()A.B.C.D.7.已知直线l:xcosα+ysinα=1与圆O:x2+y2=6交于A,B两点.下列说法:①线段AB的长度为定值;②圆O上总有4个点到l的距离为;③线段AB的中
点轨迹方程为:x2+y2=1.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.38.如图,四边形ABCD中,AB=BC=1,∠ABC=∠ACD=,且△ABC,△ACD的周长相等,则sin2∠BAD=()A.B.C.D.9.平面直角坐标系xOy上有一个以(0,0)
,(4,0),(0,4),(4,4)为顶点的正方形.在正方形内随机取一点,该点位于以格点(横、纵坐标均为整数的点)为圆心,r为半径的圆内的概率为,则r的值为()A.B.C.D.10.如图,已知四棱锥E﹣ABCD,底面AB
CD是边长为3的正方形,AE⊥面ABCD,=2,=2,=,若RP=RQ=,则四棱锥E﹣ABCD外接球表面积为()A.44πB.54πC.176πD.216π11.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,<φ<π)的一个周期的图象如图所示
,其中f(0)=1,f(1)=0.f(x1)=f(x2)=,则f(x1+x2)等于()A.2B.0C.1D.﹣12.已知双曲线C1:x2﹣=1,椭圆C2:x2+=m(m>0)上一点P(P不在C1的渐近线上),过点P分别作平行于双曲线两条渐近线的直
线,分别交渐近线于E,F两点,且|PE|2+|PF|2=5,则m=()A.B.2C.4D.8二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1,a2,a4成等比数列,且S3=6,则a5=
.14.已知△ABC中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D为边BC上一点,且AD为∠BAC的角平分线,若∠BAC=,AD=,则b+c最小值为.15.17世纪至18世纪的德国数学家莱布尼茨,是世界上第一个提出二进制记数法的人.用二进制记数,只用0和1
两个符号,无需其他符号.以0开头,以0结尾,不包含两个连续的0,也不包含三个连续的1,且长度为9的只含0或1的序列共有个.16.用符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣1.2]=﹣2,[0.6]=0,
[2]=2.已知函数f(x)=x3lnx,当f(x)的值域为(2e6,+∞)时,的值为.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.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.设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=1,an+1+Sn•Sn+1=0,数列{bn}的通项为bn=.(1)求证:是等差数列;(2)设cn=,求{cn}前n项和Tn.18.十三届全国政协、人大四次会议分别于2021年3月4日、3月5日
在北京召开.其中有一位是中学校长的政协委员谈到现在学生发育好,但体能差,他认为好的教育应该注重培养终身运动者,他的观点引起社会较大关注.某地区对高一学生进行体能测试,随机抽取了100名高一学生的体能测试成绩(单位:分,满分10分),把所得数据列成了如表所示的频数分布表:组别[4
,5)[5,6)[6,7)[7,8)[8,9)[9,10]频数5182826176(1)求抽取的样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)近似地认为这次体能测试成绩服从正态分布N(μ,σ2)(其中μ近似为样本平均数,σ2近
似为样本方差s2=1.61).若规定得分8.27为良好,随机抽取5个这个地区的高一学生体能测试成绩,那么成绩良好的期望是多少个?参考数据:≈1.27,若z~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<x<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<x<μ+2σ)=0.9544.19.如图,四棱锥E﹣ABCD
,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AD⊥面ABE,AE=AD=BE=2BC,∠AEB=,O为AB中点.(1)证明:面EOC⊥面ABCD;(2)点F是点E关于面ABCD对称的点,求二面角O﹣CD﹣F的余弦值.20.已知椭圆C:=1(a
>b>0)的左焦点为F,过点F的直线l与椭圆交于A,B两点,当直线l⊥x轴时,|AB|=,tan∠AOB=2.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l'⊥l,直线l'与直线l、x轴、y轴分别交于点M、P、Q,当点M为线段AB中点时,求的取值范围.21.已知函数f(x)=.(1)设g(x)=f(
x)+f(),求函数g(x)的最小值;(2)设h(x)=f(),对任意x1,x2∈(0,+∞),h(x1)+h(x2)≥h(x1+x2)+k(x1+x2)恒成立,求k的最大值.(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]22.在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=2cosθ,且曲线C1与极轴的交点为M
(异于极点);曲线C2的圆心为C2(3,0),且过极点O.(1)求点M的直角坐标及曲线C2的直角坐标方程;(2)若射线l:θ=α(ρ>0,α∈(0,))与曲线C1、C2分别交于点A、B,当∠ABM=时,
求tanα.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|+|2ax+1|.(1)若a=1,解不等式f(x)>3﹣x;(2)当x∈[﹣1,1]时,f(x)≤|x+3|恒成立,求a的取值范围.参考答案一
、选择题(共12小题).1.设集合A={x|y=log2(x+1)},B={y|y=sinx,x∈R},且(∁RA)∩B=()A.∅B.{﹣1}C.(﹣1,1]D.[﹣1,1]解:∵A={x|x>﹣1},B={y|﹣
1≤y≤1},∴∁RA={x|x≤﹣1},(∁RA)∩B={﹣1}.故选:B.2.若复数z1=2+i,z2=1﹣2i,z=z1•z2,则|z•|=()A.B.5C.15D.25解:∵复数z1=2+i,z2=1﹣2i,∴z=z
1•z2=(2+i)(1﹣2i)=4﹣3i,∴z•=(4﹣3i)(4+3i)=16+9=25,∴|z•|=25,故选:D.3.“有两个面平行,其余各面都是平行四边形”是“几何体为棱柱”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
不必要解:由棱柱的定义可知,棱柱有两个面平行,其余各面都是平行四边形,故“几何体为棱柱”可以推出“有两个面平行,其余各面都是平行四边形”,但由两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱,例如两个底面是全等的斜棱柱拼接的几何体不是棱柱,故“有两个面平行,其余各面都是平行四边形
”不能推出“几何体为棱柱”,综上所述,“有两个面平行,其余各面都是平行四边形”是“几何体为棱柱”的必要不充分条件.故选:B.4.已知,为不共线的两个单位向量,且|﹣|=1,则•(+2)=()A.1B.C.D.2解:,为不共线的两个单位向量,且|﹣|=
1,可知=60°,如图:设==(1,0),==(,),可知三角形是正三角形,•(+2)=(1,0)•(2,)=2.故选:D.5.已知F是抛物线C:y2=4x的焦点,若点A(x0,2)在抛物线上,则|AF|=()A.3B.2C.4D.2+
1解:点A(x0,2)在抛物线上,可得12=4x0,解得x0=3,所以|AF|=x0+=3+1=4.故选:C.6.函数f(x)=cos(x+)cos(﹣x)的图象为()A.B.C.D.解:f(x)=•(cosx﹣sinx)•(co
sx+sinx)=•(cos2x﹣sin2x)=•cos2x,则f(﹣x)=•cos(﹣2x)=cos2x=﹣f(x),即f(x)是奇函数,图象关于原点对称,排除AC,当0<x<时,f(x)>0,排除B,故选:D.7.已知直线l:xcosα+ysinα=1与圆O:x2+y2=6交于A,B
两点.下列说法:①线段AB的长度为定值;②圆O上总有4个点到l的距离为;③线段AB的中点轨迹方程为:x2+y2=1.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.3解:①直线l:xcosα+ysinα=1与圆O:x2+y2=6交于A
,B两点,线段AB的长度为2=2是定值,所以①正确;②圆O上总有4个点到l的距离为=1≠,所以②不正确;③设线段AB的中点为(x,y),则,消去α,可得轨迹方程为x2+y2=1,所以③正确.故选:C.8.如图,四边
形ABCD中,AB=BC=1,∠ABC=∠ACD=,且△ABC,△ACD的周长相等,则sin2∠BAD=()A.B.C.D.解:因为AB=BC=1,∠ABC=,所以AC=,设CD=x,则AD=,因为△ABC,△ACD的周长相等,所以AB+BC=AD
+CD,所以2=x+,解得x=,所以∠BAC=,sin∠CAD=,cos∠CAD=,则sin2∠BAD=sin()=cos2∠CAD=2cos2∠CAD﹣1=.故选:C.9.平面直角坐标系xOy上有一个以(0
,0),(4,0),(0,4),(4,4)为顶点的正方形.在正方形内随机取一点,该点位于以格点(横、纵坐标均为整数的点)为圆心,r为半径的圆内的概率为,则r的值为()A.B.C.D.解:在正方形内以格点(横、纵坐标均为整数的点)为圆心,r为
半径的圆内部分的面积为,正方形的面积为4×4=16,由题意可得,,所以.故选:C.10.如图,已知四棱锥E﹣ABCD,底面ABCD是边长为3的正方形,AE⊥面ABCD,=2,=2,=,若RP=RQ=,则四棱锥E﹣ABCD外接球表面积为()A.44πB.54πC.176πD.216π解
:由题意,底面ABCD是边长为3的正方形,AE⊥面ABCD,可得CD⊥DE,过R作DE垂线,∵=2,=2,=,∴R、P、Q分别为线上的三等分点,∵RP=RQ=,∴△RMQ≌△EMR,∴.过R作AC平行线交AE于N,可得△ENR∽△ACE;∵,∴NR=,△ENR中根据
勾股定理,可得EN=2.∴AE=6,底面ABCD外接圆的半径r=,四棱锥E﹣ABCD外接球的半径R==,∴四棱锥E﹣ABCD外接球表面积S=4πR2=54π.故选:B.11.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,<φ<π)的一个周期的图象如图所示,其中f(0)=1,f
(1)=0.f(x1)=f(x2)=,则f(x1+x2)等于()A.2B.0C.1D.﹣解:∵函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,<φ<π)的一个周期的图象如图所示,其中f(0)=2sinφ=1,∴φ=.结合五点法作图,可得
ω×1+=π,∴ω=,f(x)=2sin(x+).又f(x1)=f(x2)=,∴=,x1+x2=﹣4,则f(x1+x2)=2sin[×(﹣4)+]=2sin=1,故选:C.12.已知双曲线C1:x2﹣=1,椭圆C2:x2+=m(m>0)上一点P(P不在C1的渐
近线上),过点P分别作平行于双曲线两条渐近线的直线,分别交渐近线于E,F两点,且|PE|2+|PF|2=5,则m=()A.B.2C.4D.8解:由双曲线C1:x2﹣=1,得a1=1,b1=2,故渐近线为y=±2x,设P(x1,y1),则,由题意,kPF=
﹣2,kPE=2,故直线PF的方程为y﹣y1=﹣2(x﹣x1),联立,解得F(),同理可求得E(),又|PE|2+|PF|2=5,∴|OE|2+|OF|2=5,则,整理得:,即,又椭圆C2:x2+=m(m>0),∴m=2.故选:B.二、填空题:本题共
4小题,每小题5分,共20分.13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1,a2,a4成等比数列,且S3=6,则a5=5或2.解:设等差数列{an}的公差为d,由a1,a2,a4成等比数列,可得a22=a1a4,即为(a1+d)2=a1(a1+3d),化
为d2=a1d,由S3=6,可得3a1+3d=6,即a1+d=2,解得a1=d=1或a1=2,d=0,则a5=a1+4d=5或2.故答案为:5或2.14.已知△ABC中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D为边BC上一点,且AD为∠B
AC的角平分线,若∠BAC=,AD=,则b+c最小值为4.解:∵AD为角平分线,S△ABC=S△ABD+S△ACD,∴×AB×AC×sin∠BAC=×AB×AD×sin∠BAD+×AC×AD×sin∠CAD,∵AD=,∴b+c=bc,∴+=1,∴b+c=(b+c)(+)=++2≥2
+2=4,当且仅当b=c时取等号,∴b+c的最小值为4.故答案为:4.15.17世纪至18世纪的德国数学家莱布尼茨,是世界上第一个提出二进制记数法的人.用二进制记数,只用0和1两个符号,无需其他符号.
以0开头,以0结尾,不包含两个连续的0,也不包含三个连续的1,且长度为9的只含0或1的序列共有4个.解:由题意可知,0后面只能接1或11,记01为A,011为B,原问题等价于将一些A和B排列在长度为8的序列上,共有以下几种情况:
①4个A,只有1种序列;②2个B,1个A,共有种序列.综上所述,所求序列共有4个.故答案为:4.16.用符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣1.2]=﹣2,[0.6]=0,[2]=2.已知函数f(x)=x3lnx
,当f(x)的值域为(2e6,+∞)时,的值为6.解:f(x)=x3lnx,则f'(x)=,令f'(x)=0,则x=,当0<x<时,f'(x)<0,则f(x)单调递减,当x>时,f'(x)>0,则f(x)单调递增,所以当x=时,f(x)取得最小值f()=,又因为f(x)的值域为(2e
6,+∞),且f(e2)=2e6,所以要使得f(x)>2e6,则x>e2,令h(x)===,令s=lnx,则h(x)=m(s)=,所以m'(s)=,令m'(s)=0,解得s=e,当2<s<e时,m'(s)>0,则m(s)单调递增,当s>e时,m'(s)<0
,则m(s)单调递减,所以当s=e时,m(s)取得最大值m(e)=,又s>2>1,所以,故m(s)>6,所以6<m(s)≤,则的值为6.故答案为:6.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.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.设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=1,an+1+Sn•Sn+1=0,数列{bn}的通项为bn=.(1)求证:是等差数列;(2)设cn=,求{cn}前n项和Tn.【解答】证明:(
1)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=1,an+1+Sn•Sn+1=0,整理得Sn+1﹣Sn+SnSn+1=0,所以(常数),故数列是以1为首项,1为公差的等差数列;(2)由于数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以.设cn==
n•2n+2=4n•2n,再设,所以①,②,①﹣②得:﹣,整理得,所以.18.十三届全国政协、人大四次会议分别于2021年3月4日、3月5日在北京召开.其中有一位是中学校长的政协委员谈到现在学生发育好,但体能差,他认为
好的教育应该注重培养终身运动者,他的观点引起社会较大关注.某地区对高一学生进行体能测试,随机抽取了100名高一学生的体能测试成绩(单位:分,满分10分),把所得数据列成了如表所示的频数分布表:组别[4,5)[5,6)[6,7)[7,8)[8
,9)[9,10]频数5182826176(1)求抽取的样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)近似地认为这次体能测试成绩服从正态分布N(μ,σ2)(其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2=1.61).若规定得分8.27为良
好,随机抽取5个这个地区的高一学生体能测试成绩,那么成绩良好的期望是多少个?参考数据:≈1.27,若z~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<x<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<x<μ+2σ)=0.9544.解:(1)由所得数据
列成的频数分布表,得样本平均数=4.5×0.05+5.5×0.18+6.5×0.28+7.5×0.26+8.5×0.17+9.5×0.06=7.(2)由(1)知这次体能测试成绩z~N(7,1.61),所以P(z≥8.27)==0.15865,设成绩良好的个数为X,则X~B(5,0.15865
),所以E(X)=5×0.15865=0.7935.19.如图,四棱锥E﹣ABCD,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AD⊥面ABE,AE=AD=BE=2BC,∠AEB=,O为AB中点.(1)证明:面EOC⊥面ABCD;(2)点F是点E关于面ABCD对称的点,求二面角O﹣CD﹣F的余弦
值.【解答】(1)证明:因为AE=BE,O为AB中点,所以OE⊥AB,又因为AD⊥面ABE,OE⊂平面ABE,所以AD⊥OE,又因为AD∩AB=A,AD、AB⊂平面ABCD,所以OE⊥平面ABCD,又因为OE⊂平面EOC,所以平面EOC⊥平面ABCD.(2)
解:建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设AE=2,由(1)知OE⊥平面ABCD,因为点F是点E关于面ABCD对称的点,所以OF=OE=AE•cos60°=2=1,OA=OB=AE•sin60°=,=(﹣1,﹣,2),=(﹣1
,,1),设平面FCD的法向量为=(x,y,z),,令z=2,=(3,1,2),平面OCD的法向量为=(1,0,0),所以二面角O﹣CD﹣F的余弦值为==.20.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点为F,过点F的直线l与椭圆交于A,B两点,当直
线l⊥x轴时,|AB|=,tan∠AOB=2.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l'⊥l,直线l'与直线l、x轴、y轴分别交于点M、P、Q,当点M为线段AB中点时,求的取值范围.解:(1)因为tan∠AOB=tan(2∠AOF)==2,所以tan2∠AOF+tan∠AOF﹣=0,且∠A
OF为锐角,所以tan∠AOF=或﹣(舍去),且|AF|=|AB|=,解得|OF|=1,即c=1,①将A(﹣1,)代入+=1,得+=1②,又因为a2﹣b2=c2③,由①②③,解得a=,b=1,所以椭圆的方程为+y2
=1.(2)•=•(+)=2+•=2,所以•=•(+)=2+•=2,且有||=||=2=2⇒=()2,设M(x0,y0),则P(2x0,0),Q(0,2y0),所以kl′=﹣,kl=,所以=﹣1,即y02=x0
2+x0,有||2=||2+||2⇒=1+=1+=1+,由x02+x0>0,得x0∈(0,+∞)∪(﹣∞,﹣1),所以2+∈(1,2)∪(2,+∞),所以=(2+)∈(,)∪(,+∞),所以的取值范围为(,)∪(,+∞).21.已
知函数f(x)=.(1)设g(x)=f(x)+f(),求函数g(x)的最小值;(2)设h(x)=f(),对任意x1,x2∈(0,+∞),h(x1)+h(x2)≥h(x1+x2)+k(x1+x2)恒成立,求k的最大值.解:(1)f(x)==ln,令t=,则F(t)=g(x)=tl
nt+(1﹣t)ln(1﹣t),t∈(0,1),则F′(t)=lnt+1﹣[ln(1﹣t)+1]=ln,当t∈(0,)时,F′(t)<0,F(t)单调递减,当t∈(,1)时,F′(t)>0,F(t)单调递增,故F(t)的最小值是F()=﹣ln2,即g(x)的最小值是﹣ln2;(2)h(x)=
f()=xlnx,则h(x1)+h(x2)﹣h(x1+x2)=x1lnx1+x2lnx2﹣(x1+x2)ln(x1+x2)=x1ln+x2ln=(x1+x2)[ln+ln]=(x1+x2)[h()+h()],由(1)知
h()+h()=F()≥﹣ln2,故h(x1)+h(x2)﹣h(x1+x2)≥﹣(x1+x2)•ln2,故k≤﹣ln2,故k的最大值是﹣ln2.(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]22.在平面直角坐标系
xOy中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=2cosθ,且曲线C1与极轴的交点为M(异于极点);曲线C2的圆心为C2(3,0),且过极点O.(1)求点M的直
角坐标及曲线C2的直角坐标方程;(2)若射线l:θ=α(ρ>0,α∈(0,))与曲线C1、C2分别交于点A、B,当∠ABM=时,求tanα.解:(1)曲线C1的极坐标方程为ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,化为直
角坐标方程为x2+y2=2x,即(x﹣1)2+y2=1,令y=0,得x=0或x=2,又M不是极点,则M(2,0),曲线C2的圆心为C2(3,0),且过极点O,可得C2的直角坐标方程为(x﹣3)2+y2=9;(2)如图,θ=α(ρ>0,α∈(0,)),可设射线l:y=kx(y>0,k>0),
代入C2,可得x=0(舍去)或x=,求得B(),则,又可取(﹣1,﹣k),则,==,,∴cos<>==,又,∴cos,则,又k>0,可得k=,即tanα=.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|+|2ax+1
|.(1)若a=1,解不等式f(x)>3﹣x;(2)当x∈[﹣1,1]时,f(x)≤|x+3|恒成立,求a的取值范围.解:(1)f(x)>3﹣x即为|x+1|+|2x+1|>3﹣x,等价为或或,解得x<﹣或x∈∅或x>,综上可得,原不等式的解集为(﹣∞,﹣)∪(,+∞);(2)当x∈[﹣1,1]
时,f(x)≤|x+3|恒成立,即为|2ax+1|≤|x+3|﹣|x+1|=x+3﹣x﹣1=2恒成立,可得﹣2≤2ax+1≤2,当x=0时,﹣2≤1≤2恒成立;当0<x≤1时,﹣≤2a≤,由y=﹣在(0,1]的最大值为﹣3,由y=在(0,1]的最小值为1,可得﹣3≤2a≤1
,解得﹣≤a≤;当﹣1≤x<0时,≤2a≤﹣,由y=﹣在[﹣1,0)的最小值为3,由y=在[﹣1,0)的最大值为﹣1,可得﹣1≤2a≤3,解得﹣≤a≤.所以a的取值范围是[﹣,].