1、2021年安徽省淮北市高考数学二模试卷(理科)一、选择题(共12小题,每题5分,共60分).1已知集合PxR|0,Qy|y,xR,则PQ()A(,1)(1,3)B(0,1)C(1,3)D(1,3)2若(+i)z2+i(其中i为虚数单位),则复数z的共轭复数在复平面内对应的点位于()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限3已知sin,(,),则tan()A2BCD24“干支(gn zh)纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,干支是天干和地支的总称甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个符号叫地支,干支按序相配,组成干
2、支纪年法,相配顺序为甲子、乙丑、丙寅、癸酉:甲戌、乙亥、丙子、癸未;甲申、乙酉、丙戌、癸巳;共得60种不同组合,这就是俗称的“六十甲子”,也叫“干支表”,周而复始干支纪年以每年立春换年,是中华民族的伟大发明2021年是干支纪年中的辛丑年,则2035年是干支纪年中的()A甲寅年B乙卯年C丙辰年D甲巳年5函数y3cosxe|x|的图象可能是()ABCD6已知某几何体的一条棱长为l该棱在正视图中的投影长为,在侧视图与俯视图中的投影长为a与b,且a+b2,则l的最小值为()ABCD20217如图,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的左、右焦点,A,B为双曲线上关于原点对称的两点,且满足|AB|2|OF
3、1|,ABF1,则双曲线的离心率为()ABCD8如图,O为正四棱锥PABCD的底面中心,E,F分别是PO,PD上的动点,若PAC是边长为2的正三角形,则AE+EF的最小值为()A1BC2D29若数,能成为等差数列的项(可以不是相邻项)则记为1,不能则记为0;若数2,3,5能成为等比数列的项(可以不是相邻项)则记为1,不能则记为0那么这两组数对应的判断结果是()A(0,0)B(1,1)C(0,1)D(1,0)10已知函数f(x)2sin(x+)(0)满足f()2,f()0,且f(x)在区间()上单调,则满足条件的个数为()A7B8C9D1011在平面直角坐标系xOy中,曲线1:y24x,2:(x
4、4)2+y28,过1上的点M作直线交2于P,Q两点则|MP|MQ|的最小值是()A3B4C3D412已知关于x的不等式exmxlnxln(m+1)0在(0,+)恒成立,则m的取值范围是()A(1,e1B(1,1C(e1,1D(1,e二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13()9展开式中常数项为 14已知坐标平面内的点集(x,y)|x,y1,0,1,在中任取三点,则这三点两两距离不超过的概率是 15设M是函数f(x)x+图象上任意一点,过点M向直线yx和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则 16在如图所示的多面体中,MABC为正四面体,NANBNCAB,直线MN与平面ABC交于点P,则下
5、列命题中正确的有 .(写出所有正确命题的序号)MABC;MAN;MP2PN;MA平面NBC;该多面体存在外接球三、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17ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,已知bcosasinB()求A;()若ABC的面积S2,D为BC的中点,求BC边上中线AD的最小值18甲乙两人用两颗质地均匀的骰子(各面依次标有数字1、2、3、4、5、6的正方体)做游戏,规则如下:若掷出的点数之和为3的倍数,则由原投掷人继续投掷,否则由对方接着投掷第一
6、次由甲投掷()求第二次仍由甲投掷的概率;()设游戏的前4次中乙投掷的次数为X,求随机变量X的分布列与期望19如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,ADCD,ADBC,PAADCD3,BC4,E为PD的中点,点F在PC上,且;()求证:CD平面PAD;()求二面角FAEP的余弦值;()设点G在PB上,且,判断直线AG是否在平面AEF内,说明理由20如图,椭圆:1(a1)的右焦点为F,右顶点为A,满足,其中O为坐标原点,e为椭圆的离心率()求椭圆的标准方程;()设M为椭圆上的动点(异于左、右顶点),直线MF交椭圆于另一点N,直线MA交直线x2于点P,求证:直线PN过定点21已知函数f(x)
7、lnx(ax)()若a1,证明:当x(0,1)时,f(x)0;当x(1,+)时f(x)0;()若f(x)存在两个极值点m,n,求证:(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,已知曲线C1的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2极坐标方程为cos(+)4()写出曲线C1,C2的普通方程;()过曲线C1上任意一点P作与C2夹角为的直线,交C2于点A,求|PA|的最大值与最小值选修4-5:不等式选讲23设函数f(x)|2xa|+|x+|(a0)()
8、证明:f(x)2;()若f(1)4,求实数a的取值范围参考答案一、选择题(共12小题,每题5分,共60分).1已知集合PxR|0,Qy|y,xR,则PQ()A(,1)(1,3)B(0,1)C(1,3)D(1,3)解:Px|x1或x1,Qy|0y3,PQ(1,3)故选:C2若(+i)z2+i(其中i为虚数单位),则复数z的共轭复数在复平面内对应的点位于()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限解:(+i)z2+i(其中i为虚数单位),(i)(+i)z(i)(2+i),化为:4z6+3i+1,z+i,则复数z的共轭复数在复平面内对应的点(,)位于第三象限,故选:C3已知sin,(,),则tan(
9、)A2BCD2解:因为sin,(,),所以cos,则tan2故选:D4“干支(gn zh)纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,干支是天干和地支的总称甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个符号叫地支,干支按序相配,组成干支纪年法,相配顺序为甲子、乙丑、丙寅、癸酉:甲戌、乙亥、丙子、癸未;甲申、乙酉、丙戌、癸巳;共得60种不同组合,这就是俗称的“六十甲子”,也叫“干支表”,周而复始干支纪年以每年立春换年,是中华民族的伟大发明2021年是干支纪年中的辛丑年,则2035年是干支纪年中的()A甲寅年B乙卯年C丙辰年D甲巳年
10、解:由题意可知,“天干”是以10为公差的等差数列,“地支”是以12为公差的等差数列,从2021年到2035年经过了14年,因为141014,所以“天干”中辛往后数4个为乙,因为141212,所以“地支”中丑往后数2个为卯,所以2035年是“干支纪年法”中的乙卯年,故选:B5函数y3cosxe|x|的图象可能是()ABCD解:函数y3cosxe|x|是一个偶函数,且当x0时,函数值为2,故可排除C,又当x0时,y3sinxex0,即函数在(0,+)上是减函数,由此排除AD,故选:B6已知某几何体的一条棱长为l该棱在正视图中的投影长为,在侧视图与俯视图中的投影长为a与b,且a+b2,则l的最小值为
11、()ABCD2021解:如图所示:设长方体中ABl,BD为正投影,BE为侧投影,AC为俯视图的投影故:BD,BEa,ACb,设AEx,CEy,BCz,则:x2+y2+z2l2,x2+y2b2,y2+z2a2,x2+z22020,所以2(x2+y2+z2)a2+b2+2020,故:2l2a2+b2+2020,由于2(a2+b2)(a+b)2,所以a2+b22022,所以l22021,故l故选:C7如图,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的左、右焦点,A,B为双曲线上关于原点对称的两点,且满足|AB|2|OF1|,ABF1,则双曲线的离心率为()ABCD解:F1、F2是双曲线1(a0,b0)的左、
12、右焦点,在RtABF1中,|OF1|c,|AB|2c,在直角三角形ABF1中,ABF1,可得|AF1|2csin,|BF1|2ccos,连接AF2,BF2,可得四边形AF2BF1为矩形,|BF2|AF2|AF1|AF2|2c|cossin|2a,e,cos(+)cos,e,故选:A8如图,O为正四棱锥PABCD的底面中心,E,F分别是PO,PD上的动点,若PAC是边长为2的正三角形,则AE+EF的最小值为()A1BC2D2解:连接AC、OD,因为O为正四棱锥PABCD的底面中心,所以PO平面ABCD,若PAC是边长为2的正三角形,则OAOC1,在RtPOA中,PA2,APO30;在RtPOD中
13、,OD1,PD2,DPO30;因为E,F分别是PO,PD上的动点,将图中RtPOA和RtPOD取出展开在同一平面内,如图所示;展开可得:则APDAPO+DPO60,PA2;过点A作AFPD于F,当A、E、F在同一直线时AE+EF有最小值,在RtAFP中,AFAPsin602;则AE+EF的最小值为故选:B9若数,能成为等差数列的项(可以不是相邻项)则记为1,不能则记为0;若数2,3,5能成为等比数列的项(可以不是相邻项)则记为1,不能则记为0那么这两组数对应的判断结果是()A(0,0)B(1,1)C(0,1)D(1,0)解:数,能成为等差数列的项(可以不是相邻项),假设可以,得md,m,nN*
14、,d为公差,消d得,即5n4m,取n4k,m5k,kN*即可,故可以构成等差数列,数2,3,5能成为等比数列的项(可以不是相邻项),假设可以,得qm,m,nN*,q为公比,消m,n得()n()m,即3m+n2n5m,m,nN*,左边为奇数,右边为偶数,不可能这两组数对应的判断结果是(1,0)故选:D10已知函数f(x)2sin(x+)(0)满足f()2,f()0,且f(x)在区间()上单调,则满足条件的个数为()A7B8C9D10解:设函数的最小正周期为T,由于函数f(x)2sin(x+)(0)满足f()2,f()0,故,解得,所以(kZ),由于函数f(x)在区间()上单调,故,故,即,解得,
15、由于kN+,所以k取0,1,2,3,4,5,6,7,8故的取值为9个;故选:C11在平面直角坐标系xOy中,曲线1:y24x,2:(x4)2+y28,过1上的点M作直线交2于P,Q两点则|MP|MQ|的最小值是()A3B4C3D4解:设M(x0,y0),则y024x0,圆2:(x4)2+y28的圆心为(4,0),半径为2,由圆的切割线定理,可得|MP|MQ|MT|2,(T为切点),由勾股定理可得|MT|2(x04)2+y028(x04)2+4x08(x02)2+44,当x02时,|MT|2取得最小值4,即|MP|MQ|的最小值是4故选:B12已知关于x的不等式exmxlnxln(m+1)0在(
16、0,+)恒成立,则m的取值范围是()A(1,e1B(1,1C(e1,1D(1,e解:由exmxlnxln(m+1)0得exmxln(m+1)x,即ex+xln(m+1)x+(m+1)xeln(m+1)x+ln(m+1)x,构造函数f(x)ex+x,则f(x)f(ln(m+1)x),又函数f(x)为增函数,xln(m+1)x,即ex(m+1)x,对任意x(0,+)都成立,令,则,当x(0,1)时,g(x)0,g(x)单减,当x(1,+)时,g(x)0,g(x)单增,g(x)g(1)e1,me1,又m+10,1me1故选:A二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13()9展开式中常数项为
17、解:展开式的通项公式为Tk+1(2x)9k()k29kx9k()kx29k()kx,由90得k6,即常数项为23()6,故答案为:14已知坐标平面内的点集(x,y)|x,y1,0,1,在中任取三点,则这三点两两距离不超过的概率是解:由点集(x,y)|x,y1,0,1,可得点集中的点有(1,1),(1,0),(1,1),(0,1),(0,0),(0,1),(1,1),(1,0),(1,1)共9个点,从中任取三点,共有84种取法,又三点两两距离不超过,只能为1和,只能在构成边长为1的正方形的四个点中取三个,取法种数为416则所求概率为P故答案为:15设M是函数f(x)x+图象上任意一点,过点M向直
18、线yx和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则2解:由题意可设M(x0,y0),则,即,MA与直线yx垂直,可得MA:yy01(xx0),即x+yx0y00,联立,解得A(),又MBy轴,则B(0,y0),故答案为:216在如图所示的多面体中,MABC为正四面体,NANBNCAB,直线MN与平面ABC交于点P,则下列命题中正确的有 .(写出所有正确命题的序号)MABC;MAN;MP2PN;MA平面NBC;该多面体存在外接球解:对于,取BC的中点D,连结AD,DM,因为ABAC,D为BC的中点,则ADBC,同理可得BCDM,又ADDMD,AD,DM平面ADM,故BC平面ADM,又AM平面ADM,故AM
19、BC,故选项正确;对于,设AB2,点M在底面ABC上的射影O为正ABC的中心,所以MO平面ABC,因为NANBNC,则三棱锥NABC为正三棱锥,所以点N在底面ABC的射影也为正ABC的中心,即ON平面ABC,因为OMONO,则O,M,N三点共线,又MN平面ABCP,所以O与P重合,正ABC的外接圆半径为,则,因为AN,同理,所以,则AM2+AN2MN2,所以MAN,故选择错误;对于,由可知,MP2PN,故选项正确;对于,连结ND,因为P为正ABC的中心,AD为正三角形的边BC的中点,则PAD,故PN与AD相交,则P,A,N,D四点共面,因为NANBNCBC,所以NA2+NB2AB2,则NANB
20、,同理可得NANC,又NBNCN,所以NA平面NBC,又ND平面NBC,所以NAND,因为NAMA,且P,A,N,D四点共面,所以MA/ND,因为MA平面NBC,ND平面NBC,所以MA/平面NBC,故选项正确;对于,由可知,MAN,同理可得MBNMCN,故MN为多面体MABCN的外接球的直径,故选项正确故答案为: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17ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,已知bcosasinB()求A;()若ABC的面积S2,D为BC
21、的中点,求BC边上中线AD的最小值解:(I)bcosasinB,由正弦定理可得:sinBcossinAsinB,sinB0,可得:cossinA2sincos,cos0,sin,A(0,),即A()ABC的面积S2,bcsin2,化为:bc8D为BC的中点,由中线长定理可得:b2+c2+2AD2,由余弦定理可得:a2b2+c22bccos,代入上式可得:4AD2b2+c2+bc3bc24,解得AD,当且仅当bc2时,BC边上中线AD取得最小值18甲乙两人用两颗质地均匀的骰子(各面依次标有数字1、2、3、4、5、6的正方体)做游戏,规则如下:若掷出的点数之和为3的倍数,则由原投掷人继续投掷,否则
22、由对方接着投掷第一次由甲投掷()求第二次仍由甲投掷的概率;()设游戏的前4次中乙投掷的次数为X,求随机变量X的分布列与期望解:()求第二次仍由甲投,说明第一次掷出的点数之和为3的倍数,所有的情况共有6636种,其中,掷出的点数之和为3的倍数的情况有(1,2)、(1,5)、(2,4)、(3,3)、(3,6)、(4,5),(6,6)、(5,4)、(6,3)、(4,2)、(5,1)、(2,1),共计12种情况,故第二次仍由甲投掷的概率为()设游戏的前4次中乙投掷的次数为X,则X的取值分别为0,1,2,3,由()可得P(X0),P(X1)+2,P(X2)+,P(X3),故随机变量X的分布列为:X012
23、3P 故X的数学期望为EX0+1+2+319如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,ADCD,ADBC,PAADCD3,BC4,E为PD的中点,点F在PC上,且;()求证:CD平面PAD;()求二面角FAEP的余弦值;()设点G在PB上,且,判断直线AG是否在平面AEF内,说明理由【解答】证明:()PA平面ABCD,PACD,ADCD,PAADA,CD平面PAD解:()以A为原点,在平面ABCD内过A作CD的平行线为x轴,AD为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,A(0,0,0),E(0,),F(1,1,2),P(0,0,3),B(3,1,0),(0,),(1,1,2),平面AEP的法
24、向量(1,0,0),设平面AEF的法向量(x,y,z),则,即,取x1,得(1,1,1),设二面角FAEP的平面角为,则cos二面角FAEP的余弦值为()直线AG在平面AEF内,理由如下:点G在PB上,且G(2,1,1),(2,1,1),平面AEF的法向量(1,1,1),2110,故直线AG在平面AEF内20如图,椭圆:1(a1)的右焦点为F,右顶点为A,满足,其中O为坐标原点,e为椭圆的离心率()求椭圆的标准方程;()设M为椭圆上的动点(异于左、右顶点),直线MF交椭圆于另一点N,直线MA交直线x2于点P,求证:直线PN过定点解:()由,可得+,又b1,c2a21,e,解得a,c1,所以椭圆
25、的方程为+y21;()由题意和()可得l的方程为x2,F(1,0),F(1,0),A(,0),B(,0),设直线MF的方程为xty+1,M(x1,y1),N(x2,y2),联立,可得(2+t2)y2+2ty10,则y1+y2,y1y2,又直线MB的方程为y(x),当x2时,P(2,),kBNkBP,通分后分式的分子为:(2+)y2(x1)(2)y1(x2+)(2+)y2(ty1+1)(2)y1(ty2+1+)2ty1y2(y1+y2)2t()()0,即kBNkBP,故直线PN过定点B21已知函数f(x)lnx(ax)()若a1,证明:当x(0,1)时,f(x)0;当x(1,+)时f(x)0;(
26、)若f(x)存在两个极值点m,n,求证:【解答】证明:()当a1时,f(x)lnx(x),定义域为(0,+),f(x)0在(0,+)上恒成立,故f(x)在(0,+)上单调递减,又f(1)0,当x(0,1)时,f(x)0,当x(1,+)时,f(x)0;()f(x),f(x)存在两个极值点m,n,ax2+2x10有两个正数根,得0a1且m+n2mn,又,不妨设mn,则,又m+n2mn,即证,记t(t1),即证lnt0,设g(t)lnt,t1,则g(t),当t1时,g(t)0,g(t)在(1,+)上单调递减,故g(t)g(1)0,故原不等式成立(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题
27、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,已知曲线C1的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2极坐标方程为cos(+)4()写出曲线C1,C2的普通方程;()过曲线C1上任意一点P作与C2夹角为的直线,交C2于点A,求|PA|的最大值与最小值解:()由(t为参数),两式平方作和可得x2+y21(x1);由cos(+)4,得,即,可得x曲线C1,C2的普通方程分别为x2+y21(x1);x()设P(cos,sin),(02且),则P到直线x的距离d|2cos()8|cos()4|PA|cos()4|当cos()1时,当cos()1时,选修4-5:不等式选讲23设函数f(x)|2xa|+|x+|(a0)()证明:f(x)2;()若f(1)4,求实数a的取值范围解:()证明:f(x)|2xa|+|x+|,f(x)在(,)单调递减,在,单调递减,在(,+)上单调递减,f(x)minf()+2,当且仅当x且a2时取最小值,f(x)2;()f(1)|2a|+|1+|4(a0),|2a|3,30,解得:a,当a2时,有2a3,a2或a1,结合得:1a2,当a2时,有a23,2a,综上:实数a的取值范围是(1,)