1、2021年四省名校高考数学第三次大联考试卷(文科)一、选择题(每小题5分).1已知集合A(x,y)|y,x,yN,则集合A中元素的个数为()A3B4C5D62已知复数,则它的共轭复数等于()A2iB2+iC2+iD2i3已知向量(2,3),(1,),若向量2与向量共线,则|()ABCD4已知样本数据为x1,x2,x3,x4,x5,该样本平均数为4,方差为2,现加入一个数4,得到新样本的平均数为,方差为s2,则()A4,s22B4,s22C4,s22D4,s225已知等比数列an中,a2+a430,a1a39,则公比q()A9或11B3或11C3或D3或36已知为第二象限角,且tan(),则co
2、s()()ABCD7设O为坐标原点,直线l过定点(1,0),且与抛物线C:y22px(p0)交于A,B两点,若OAOB,|OA|OB|,则抛物线C的准线方程为()AxBxCx1Dx28已知点P(1,2),则当点P到直线2ax+y40的距离最大时,a()A1BCD9某大型建筑工地因施工噪音过大,被周围居民投诉现环保局要求其整改,降低声强已知声强I(单位:W/m2)表示声音在传播途径中每平方米面积上的声能流密度,声强级L(单位:dB)与声强I的函数关系式为L10lg(aI)已知I1013W/m2时,L10dB若整改后的施工噪音的声强为原声强的102,则整改后的施工噪音的声强级降低了()A50dBB
3、40dBC30dBD20dB10给出下列命题:ln2,ln2,log23log58,其中真命题为()ABCD11如图是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的高为()A1B2CD12已知函数f(x)sinx+cosxsinx,则下列关于函数f(x)的说法中,正确的个数是()2是f(x)的周期;f(x)是偶函数;f(x)的图象关于直线x对称;f(x)的最小值是A1个B2个C3个D4个二、填空题:本题共4小题,每小题5分。13已知命题p:x1,2,x2ax30,若p为真命题,则a的取值范围为 .(结果用区间表示)14已知双曲线1(a0,b0)的右焦点为F(2,0),点F到其渐近线的距离为1,则双曲线的离心率
4、为 15某工厂需要生产A产品与B产品,现有原料18吨,每件A产品需原料3吨,利润为5万元,每件B产品需原料1吨,利润为1万元,A产品的件数不能超过B产品的件数的,则工厂最大利润为 万元16已知在三棱锥PABC中,BAC90,ABAC4,APC30,平面PAC平面ABC,则三棱锥PABC外接球的表面积为 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足cosC(1)求角B;(2)若ABC外接圆的半径为,且AC边上的中线长为,求ABC的面积18某企业有甲、乙、丙三个部门,其员工人数分别为24,16,8现在医务室通过血检进行一种流行疾病
5、的检查(1)现采用分层抽样的方法从中抽取6人进行前期调查,求甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取的人数和每一位员工被抽到的概率?(2)将该企业所有员工随机平均分成4组,先将每组的血样混在一起化验,若结果呈阴性,则可断定本组血样全部为阴性,不必再化验;若结果呈阳性,则本组中至少有一人呈阳性,再逐个化验已知每组化验结果呈阴性的概率都为,记Bi(i1,2,3,4)为“第i组化验结果呈阴性”,i(i1,2,3,4)为“第i组化验结果呈阳性”,请计算恰有两个组需要进一步逐个化验的概率19已知四边形ABCD,ABAD2,BAD60,BCD30现将ABD沿BD边折起,使得平面ABD平面BCD,ADCD点P在线
6、段AD上,平面BPC将三棱锥ABCD分成两部分,VABPC:VABCD1:2(1)求证:BP平面ACD;(2)若M为CD的中点,求M到平面BPC的距离20已知F是椭圆C:1(ab0)的左焦点,焦距为4,且过点P(,1)(1)求椭圆C的方程;(2)过点F作两条互相垂直的直线l1,l2,若l1与C交于A,B两点,l2与C交于D,E两点,记AB的中点为M,DE的中点为N,试判断直线MN是否过定点,若过定点,请求出定点坐标,若不过定点,请说明理由21已知函数f(x)exkx2,其中k为实数,e为自然对数的底数(1)若k,证明:当x0时,f(x)x+1恒成立;(2)当x0时,f(x)2x+1sinx恒成
7、立,求k的取值范围请考生在第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,曲线C的参数方程为(为参数)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为cos()1(1)求曲线C的普通方程和直线l的倾斜角;(2)已知点M的直角坐标为(0,1),直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,求|MA|+|MB|的值选修4-5:不等式选讲23已知函数f(x)|x+a21|+|x6|(1)当a0时,解不等式f(x)12;(2)记集合Mx|f(x)2b0,若存在aR使M,求实数b的取值范围参考答案一、选择题:本题共12
8、小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1已知集合A(x,y)|y,x,yN,则集合A中元素的个数为()A3B4C5D6解:由已知可得满足条件的点有(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)共4个点,所以集合A中的元素共有4个,故选:B2已知复数,则它的共轭复数等于()A2iB2+iC2+iD2i解:复数 z所以它的共轭复数 2+i故选:B3已知向量(2,3),(1,),若向量2与向量共线,则|()ABCD解:根据题意,向量(2,3),(1,),则2(4,32),又由向量2与向量共线,则有2(32)340,解可得:,则(1,),则有|,故选:B4已知样本数据为
9、x1,x2,x3,x4,x5,该样本平均数为4,方差为2,现加入一个数4,得到新样本的平均数为,方差为s2,则()A4,s22B4,s22C4,s22D4,s22解:因为x1,x2,x3,x4,x5的平均数为4,方差为2,所以当加入一个数4,得到新样本的平均数为,方差为s2故选:B5已知等比数列an中,a2+a430,a1a39,则公比q()A9或11B3或11C3或D3或3解:由a2+a430,a1a39,可得,解得q3,故选:D6已知为第二象限角,且tan(),则cos()()ABCD解:为第二象限角,且tan(),tan,即,又sin2+cos21,sin,cos,cos()(cos+s
10、in)(+)故选:A7设O为坐标原点,直线l过定点(1,0),且与抛物线C:y22px(p0)交于A,B两点,若OAOB,|OA|OB|,则抛物线C的准线方程为()AxBxCx1Dx2解:因为三角形AOB为等腰直角三角形,所以直线l的方程为:x1,根据抛物线的对称性可以确定AOxBOx,所以A(1,1),代入抛物线方程可得12p,即p,所以抛物线的准线方程为:x故选:A8已知点P(1,2),则当点P到直线2ax+y40的距离最大时,a()A1BCD解:因为直线2ax+y40恒过定点A(0,4),故当PA与直线垂直时,点P到直线的距离达到最大值,此时过P,A的直线的斜率为2,所以直线2ax+y4
11、0的斜率为,故故选:B9某大型建筑工地因施工噪音过大,被周围居民投诉现环保局要求其整改,降低声强已知声强I(单位:W/m2)表示声音在传播途径中每平方米面积上的声能流密度,声强级L(单位:dB)与声强I的函数关系式为L10lg(aI)已知I1013W/m2时,L10dB若整改后的施工噪音的声强为原声强的102,则整改后的施工噪音的声强级降低了()A50dBB40dBC30dBD20dB解:由题意可知,L10lg(aI),当I1013W/m2时,L10dB,有1010lga1013,解得a1012,故有L10lg1012I,当变为原声强的102时,I1011W/m2,有L10lg10121011
12、,可得I10dB,由此可知降低了10dB(10dB)20dB,故选:D10给出下列命题:ln2,ln2,log23log58,其中真命题为()ABCD解:对于,即ln2,故正确;对于,由,转换为,设f(x),则,令f(x)0,解得xe,当x(0,e)时,函数f(x)0,当x(e,+)时,f(x)0,故函数f(x)在(0,e)上单调递增,故,即,故错误;对于,log23log58,转换为,由于,故,所以即对于,由于,故,所以,所以,故log23log58,故正确故选:C11如图是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的高为()A1B2CD解:由题意几何体是四棱锥PABCD,过P作PEAD于E,在正方体中有
13、CD平面PAD,所以CDPE,又因为ADCDD,所以PE平面ABCD,所以四棱锥的高为PE,由三视图可知,PE22,解得PE所以该四棱锥的高为:故选:D12已知函数f(x)sinx+cosxsinx,则下列关于函数f(x)的说法中,正确的个数是()2是f(x)的周期;f(x)是偶函数;f(x)的图象关于直线x对称;f(x)的最小值是A1个B2个C3个D4个解:函数f(x)sinx+cosxsinx,对于,函数f(x+2)sin(x+2)+cos(x+2)sin(x+2)f(x),所以2是f(x)的周期,故正确;对于,函数f(x)sin(x)+cos(x)sin(x)f(x),故函数f(x)不是
14、偶函数,故错误;对于,f(x)sin(x)+cos(x)sin(x)f(x),故函数f(x)的图象不关于直线x对称,故错误;由于f(x)sinx+cosxsinx,所以f(x)cosx+cos2xsin2x2cos2x+cosx1,令f(x)0,解得,当cosx时,即sinx,f(x)的最小值是,故正确故选:B二、填空题:本题共4小题,每小题5分。13已知命题p:x1,2,x2ax30,若p为真命题,则a的取值范围为).(结果用区间表示)解:命题p:x1,2,x2ax30,即x对于x1,2上恒成立,即f(x)x,根据函数的性质函数f(x)在定义域内单调递增,故,故a的取值范围为,+)故答案为:
15、,+)14已知双曲线1(a0,b0)的右焦点为F(2,0),点F到其渐近线的距离为1,则双曲线的离心率为解:双曲线1(a0,b0)的右焦点为F(2,0),点F到其渐近线的距离为1,可得双曲线的渐近线的倾斜角为:,斜率为:,所以,e故答案为:15某工厂需要生产A产品与B产品,现有原料18吨,每件A产品需原料3吨,利润为5万元,每件B产品需原料1吨,利润为1万元,A产品的件数不能超过B产品的件数的,则工厂最大利润为26万元解:设生产A产品x件,B产品y件,总利润为z,则,目标函数z5x+y,作出可行域如图:由,解得,即A(4,6),结合图形可知,当直线y5x+z过A(4,6)时,z有最大值为:54
16、+626故答案为:2616已知在三棱锥PABC中,BAC90,ABAC4,APC30,平面PAC平面ABC,则三棱锥PABC外接球的表面积为80解:由题意可知,P点在圆周上运动,则PAC的外接圆的半径为r,2r8,解得r4,如图,因为平面PAC平面ABC,BAC90,ABAC4,所以ABC的外接圆的圆心是BC的中点,几何体的外接球的球心是ABC外心的中垂线与圆PAC的圆心的中垂线的交点O,由题意可得R,所以三棱锥PABC外接球的表面积为:4R280故答案为:80三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足cosC(1)求角B;
17、(2)若ABC外接圆的半径为,且AC边上的中线长为,求ABC的面积解:(1)由cosC,可得2bcosC2ac,由正弦定理可得2sinBcosC2sinAsinC,即2sinBcosC2sin(B+C)sinC,可得sinC2sinCcosB,又sinC0,所以cosB,因为B为三角形内角,所以B(2)由正弦定理可得2,可得b3,设D为AC边上的中点,则AD,BD,2+,两边平方,可得422+2+2,即17c2+a2+ac,由余弦定理可得b2a2+c22accosB,即9a2+c2ac,两式相减可得82ac,即ac4,所以SABCacsinB18某企业有甲、乙、丙三个部门,其员工人数分别为24
18、,16,8现在医务室通过血检进行一种流行疾病的检查(1)现采用分层抽样的方法从中抽取6人进行前期调查,求甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取的人数和每一位员工被抽到的概率?(2)将该企业所有员工随机平均分成4组,先将每组的血样混在一起化验,若结果呈阴性,则可断定本组血样全部为阴性,不必再化验;若结果呈阳性,则本组中至少有一人呈阳性,再逐个化验已知每组化验结果呈阴性的概率都为,记Bi(i1,2,3,4)为“第i组化验结果呈阴性”,i(i1,2,3,4)为“第i组化验结果呈阳性”,请计算恰有两个组需要进一步逐个化验的概率解:(1)由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3:2:1,由于采用分层抽样
19、的方法从中抽取6人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,1人,该企业总共有24+16+848名员工,记事件A:“任意一位被抽到”,由于每位员工被抽到的概率相等,每位员工被 抽到的概率为P(2)记“恰有两个组需要进一步逐个化验”为事件B,所有分组化验的结果有16种,分别为:(B1,B2,B3,B4),(),(),(),(),(,B3,B4),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),其中,恰有两个组化验结果呈阳性,即需要进一步逐个化验的情况有6种,分别为:(,B3,B4),(),(),(),(),(),每组化验结果呈阴性与阳性互为对立,每组化验呈阳性的概率都为
20、,则上述每个结果出现的可能性都相等,恰有两个组需要进一步逐个化验的概率为P(B)19已知四边形ABCD,ABAD2,BAD60,BCD30现将ABD沿BD边折起,使得平面ABD平面BCD,ADCD点P在线段AD上,平面BPC将三棱锥ABCD分成两部分,VABPC:VABCD1:2(1)求证:BP平面ACD;(2)若M为CD的中点,求M到平面BPC的距离【解答】(1)证明:因为ABAD,BAD60,所以ABD为等边三角形,因为VABPC:VABCD1:2,VABPCVDBPC,设点A到平面BPC的距离为hA,点D到平面BPC的距离为hD,所以,所以hAhD,即,所以P为AD的中点,所以BPAD,
21、取BD的中点E,连结AE,则AEBD,又因为平面ABD平面BCD,平面ABD平面BCDBD,且AE平面ABD,所以AE平面BCD,因为CD平面BCD,所以AECD,又CDAD,AEAEA,AE,AEABD,所以CD平面ABD,因为BP平面ABD,所以CDBP,又因为ADCDD,AD,CD平面ACD,所以BP平面ACD;(2)解:因为E为BD的中点,正三角形ABD的边长为2,所以,由(1)可知AE平面BCD,又因为P为AD的中点,所以点P到平面BCD的距离为,连结BM,由(1)可知,CDBD,BCD30,所以CD,BC4,BP,所以,由(1)可知,BP平面ACD,CP平面ACD,所以BPCP,所
22、以,设点M到平面BPC的距离为d,则由等体积法可得,VMBCPVPBCM,所以,故,故点M到平面BPC的距离为20已知F是椭圆C:1(ab0)的左焦点,焦距为4,且过点P(,1)(1)求椭圆C的方程;(2)过点F作两条互相垂直的直线l1,l2,若l1与C交于A,B两点,l2与C交于D,E两点,记AB的中点为M,DE的中点为N,试判断直线MN是否过定点,若过定点,请求出定点坐标,若不过定点,请说明理由解:(1)由题意可知,解得,椭圆C的方程为:(2)由题意知,当直线l1,l2其中一条的斜率不存在时,另外一条的斜率为0,此时直线MN的方程为y0,当直线l1,l2斜率都存在时,设l1:xmy2(m0
23、),设点A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程,化简可得(m2+3)y24my20,且0,所以,y1y2,则x1+x2m(y1+y2)4,M(,),同理由可得N(,),则kMN,所以直线MN的方程为y,化简得:y,此时直线MN过定点(,0),易知当直线l1,l2其中一条的斜率不存在时,直线MN的方程为y0,亦过点(,0),综上所述,直线MN恒过定点(,0)21已知函数f(x)exkx2,其中k为实数,e为自然对数的底数(1)若k,证明:当x0时,f(x)x+1恒成立;(2)当x0时,f(x)2x+1sinx恒成立,求k的取值范围解:(1)证明:当k时,设g(x)exx2x1(x0),g(
24、x)exx1,(1分)则g(x)ex10,故g(x)在0,+)上单调递增故当x0时,g(x)g(0)0,故g(x)在0,+)上单调递增,故当x0时,g(x)g(0)0,故当x0时,f(x)x+1恒成立;(2)设h(x)exkx22x1+sinx(x0),则h(x)min0,注意到h(0)0,则h(x)ex2kx2+cosx(x0),则h(0)0h(x)ex2ksinx,h(0)12k,h(x)excosx0,则h(x)在0,+)上单调递增,当k时,h(0)12k0,由于h(x)在0,+)上单调递增,则当x0时,h(x)h(0)0,则h(x)在0,+)上单调递增,故h(x)h(0)0,则h(x)
25、在0,+)上单调递增,故h(x)h(0)0,符合题意;当k时,h(0)12k0,利用(1)中已证结论可得由于h(x)在0,+)上单调递增,h(1+2k)e1+2k2ksin(1+2k)1+(1+2k)2k10,故必然存在x0(0,1+2k),使得x(0,x0)时,h(0)0,则h(x)在(0,x0)上单调递减,故当x(0,x0)时,h(x)h(0)0,则h(x)在(0,x0)上单调递减,则当x(0,x0)时,h(x)h(0)0,不符合题意;综上,k的取值范围为(,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,曲线
26、C的参数方程为(为参数)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为cos()1(1)求曲线C的普通方程和直线l的倾斜角;(2)已知点M的直角坐标为(0,1),直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,求|MA|+|MB|的值解:(1)曲线C的参数方程为(为参数),整理得x2+y22直线l的极坐标方程为cos()1,根据,整理得xy+10所以直线的倾斜角为(2)把直线的方程转换为参数方程(t为参数),代入x2+y22,得到:,整理得,t1t21,所以|MA|+|MB|选修4-5:不等式选讲23已知函数f(x)|x+a21|+|x6|(1)当a0时,解不等式f(x)12;(2)记集合Mx|f(x)2b0,若存在aR使M,求实数b的取值范围解:(1)a0时,f(x)12即|x1|+|x6|12,当x1时,1x+6x12,解得:x,当1x6时,x1+6x12,则512,无解,当x6时,x1+x612,解得:x,故不等式f(x)12的解集是x|x或x;(2)f(x)|x+a21|+|x6|x+a21(x6)|a2+5|,当且仅当(x+a21)(x6)0时取“”,则可知f(x)mina2+5,即f(x)的值域是a2+5,+),存在aR,使得M,故2b(a2+5)min5,则b,故实数b的取值范围是,+)