高三数学(2021.4)(完卷时间120分钟,满分150分)一、填空题(本大题共有12题,满分54分)考生应在答题纸上相应编号的空格内直接填写结果,第1~6题每个空格填对得4分,第7~12题每个空格填对得5分.1、经过点(2,4)的抛物线yax2焦点坐标是【答案】(0,)
22
【解析】因为yax过(2,4),所以a1,即yx焦点坐标是(0,)14142、把一个表面积为16平方厘米实心铁球铸成一个底面半径与球的半径一样的圆锥(假设没有任何损耗),则圆锥的高是【答案】8【解析】由已知得,S球4R216,即R2因为圆锥的底面半径与球的半径一样,所以rR2因为V球V圆锥,所以R3r2h,解得h83、已知z【答案】1【解析】由z
厘米4
3131i
(i是虚数单位)是方程x2ax10(aR)的一个根,则za1i1i
得,zi,所以zi,1i根据题意,由韦达定理可知a0,所以za1
2
0,则S114、已知各项均为正的等差数列an的前项和为Sn,若a5a7a6
【答案】22【解析】因为an为各项均为正的等差数列22
所以由a5a7a60得,2a6a60即a62或a60(舍去)所以S1111a622
5、已知某社区的家庭年收入的频率分布如下表所示,可以估计该社区内家庭的平均年收入为万元家庭年收入(以万元为单位)频率f【答案】6.51【解析】本题考察频率的计算,平均收入=区间范围中点频率由表可知,区间范围中点分别为4.5,5.5,6.5,7.5,8.5,9.5所以该社区内家庭的平均年收入为:4,50.25,66,70.20.27,80.268,90.079,100.074.50.25.50.26.50.27.50.268.50.079.50.076.51(万元)6、某参考辅导书上有这样一个题:ABC中,tanA与tanB是方程x23x10的两个根,则tanC的值为()A.
32B.32C.12D.
12(用简短语句回答)你对这个题目的评价是【答案】错题,AB不构成三角形【解析】由已知得,tanCtanAB
tanAtanB1tanAtanB32由韦达定理易得,tanAtanB3和tanAtanB1,即tanC所以C为钝角又因为tanAtanB10,所以A或B为钝角,有矛盾.故该题目是个错题,不构成三角形7、用0、1两个数字编码,码长为4的二进制四位数(首位可以是0),从所有码中任选一码,则事件A{码中至少有两个1}的概率是【答案】11
164【解析】所有的码长为4的二进制数有216个,其中1的个数为0的有1个,1的个数为1的有4个,所以所求概率为P
161411
16168、设Sn为正数列an的前n项和,Sn1qSnS1,q1,对任意的n1,nN均有Sn14an,则q的取值为【答案】2【解析】由Sn1qSnS1,q1—①得,n2时,SnqSn1S1—②,由①-②得,an1qann2因为当n1时,S2qS1S1,即a2qa1,满足上式,所以{an}为首项为a1,公比为qq1的等比数列.因为对任意的n1,nN均有Sn14an,所以a11qn11q4a1qn1,即qn1q21
2
若q2,则q
n1q22矛盾,故q2
9、函数y3x【答案】(,4]
a
在(0,)内单调递增,则实数a的取值范围是3x1x
【解析】【法1】令t31,t2,+①当a0时,yt
a
t2为单调递增函数,t
故由同增异减法则知原函数单调递增;②当a0时,因为31值域为2,,所以原函数若为单调递增,x则a应满足a2,即a(0,4]综上,a(,4]
【法2】定义法:“任取,作差,定号”转化为恒成立问题易得a(,4]
11
10、假如x的二项展开式中x3项的系数84,则x二项展开式中系数最小的xx
项是【答案】
nn
126x1
Cnrxnr84x3,x
rr
【解析】由已知得,Tr1
rr则1Cn84,n2r3,从而有C2r384,可以证明C2r3随着r增大而增大,又r3时满足,故n9.r1112654此时x展开式中系数最小的项为C9xxxx
9511、函数f(x)cos
2x,xZ的值域有6个实数组成,则非零整数n的值是n
【答案】n10或11【解析】如图所示,画单位圆cos
22x在单位圆上,圆心角为x的点的横坐标,nn当n为偶数时,圆上共有10个点,所以n10当n为奇数时,圆上共有11个点,所以n11
所以n10或11
12、如图,已知P是半径为2,圆心角为的一段圆弧AB上的一点,若AB2BC,则3
PCPA的值域是【答案】[5213,0]【解析】如图建立坐标系,取AC中点M,则M为,0,圆心Q为(0,3)12
2292PAPC(PMMA)(PMMC)PMMAPM413其中|PM|min2|MQ|2
23|PM|maxAM
2所以值域为[5213,0]M二、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.13、如图,PA面ABCD,ABCD为矩形,连接AC,BD,PB,PC,PD,下面各组向量中,数量积不一定为零的是()
A.PC与BDC.PD与AB
【答案】AB.PB与DAD.PA与CD
【解析】因为ABCD为矩形,所以AC与BD不一定垂直,故A不一定成立14、下列选项中,y可表示为x的函数是()A.3x0C.sin(arcsinx)siny
|y|2B.xy
232D.lnyx
【答案】D【解析】A.当x3时,y2;B.当x1时,y1
C.当x0时,ykkZ;D.y可唯一表示为yex故选D22
15、已知x1、x2、y1、y2都是非零实数,x1x2y1y2x1y1
2
2x
2
2
y22成立的充要条件是()1A.x2
0
0x11y20x1x2
1001y1100y2
1B.y1
0
0x1y2
100x2
1C.y1
0
1D.x2
0
0x11y1
1001y2
【答案】C【解析】由条件展开化简2x1x2y1y2x12y22x22y12,即x1y2x2y1,分别展开四个选项验证知C成立
16、设点A的坐标为(a,b),O是坐标原点,向量OA绕着O点顺时针旋转后得到OA,则A的坐标为()
A.(acosbsin,asinbcos)C.(asinbcos,acosbsin)【答案】BB.(acosbsin,bcosasin)D.(bcosasin,bsinacos)
【解析】【法1】引入:【复数逆时针旋转公式:zcosisin;顺时针旋转公式:zcosisin】
因为向量OA绕着O点顺时针旋转后得到OA,设A对应的复数为zabia,bR,A对应的复数为z,
则zzcosisinabicosisinacosbsinasinbcosi
所以A为(acosbsin,bcosasin)故选B【法2】记|OA|R,终边为OA的角(之一)记为,则根据三角比的定义可知:aRcos,bRsin.经过旋转后,终边为OA'的角可表示为,故再根据三角比定义知A坐标为Rcos,Rsin=acosbsin,bcosasin,故选B
'三.解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)17.已知M、N是正四棱柱ABCDA1B1C1D1的棱B1C1、C1D1的中点,异面直线MN与AB1所成角的大小为arccos
10.10(1)求证:M、N、B、D在同一平面上;(2)求二面角CMNC1的大小.【答案】(1)证明略;(2)arccos
33.3318.设函数f(x)lg(1cos2x)cos(x),[0,).(1)讨论函数yf(x)的奇偶性,并说明理由;(2)设0,解关于x的不等式f(
23x)f(x)0.442【答案】(1)当0时,f(x)为偶函数;当(0,)时,f(x)为非奇非偶函数;(2)x(
3
2k,2k)U(2k,2k),kZ.2219.假设在一个以米为单位的空间直角坐标系Oxyz中,平面xOy内有一跟踪和控制飞行机器人T的控制台A,A的位置为(170,200,0),上午10时07分测得飞行机器人T在P(150,80,120)处,并对飞行机器人T发出指令:以速度v113米/秒沿单位向量ur3124
d1(,,)作匀速直线飞行(飞行中无障碍物),10秒后到达Q点,再发出指令让131313机器人在Q点原地盘旋2秒,在原地盘旋过程中逐步减速并降速到8米/秒,然后保持8米/uur121
秒,再沿单位向量d2(,,)作匀速直线飞行(飞行中无障碍物),当飞行机器人222T最终落在平面xOy内发出指令让它停止运动,机器人T近似看成一个点.(1)求从P点开始出发20秒后飞行机器人T的位置;(2)求在整个飞行过程中飞行机器人T与控制台A的最近距离(精确到米).【答案】(1)T(212,200322,48);(2)最近距离约为81米.x2y2x2y2
1与曲线1(a0)在第一象限的交点为A,曲线是C是20.曲线1a49ax2y2x2y2
1(1xxA)和1(xxA)组成的封闭图形,曲线C与x轴的左1a49a交点为M、右交点为N.x2y2x2y2(1)设曲线1与曲线1(a0)具有相同的一个焦点F,求线段AF
1a49a的方程;(2)在(1)的条件下,曲线C上存在多少个点S,使得NSNF,请说明理由;(3)设过原点O的直线l与以D(t,0)(t0)为圆心的圆相切,其中圆的半径小于1,切uuur2
11
点为T,直线l与曲线C在第一象限的两个交点为P、Q,当uuur2uuur2OT对任意直OPOQ
线l恒成立,求t的值.【答案】(1)A,(3)t1
724
,a24,;(2)NS2,2个S;(3)t155
21.设数列{an}满足:an1
anksinan
ankcosan
anan1anan1
,an1an,设a1a,a2b.(1)设b
5,k,若数列的前四项a1、a2、a3、a4满足a1a4a2a3,求a;6(2)已知k0,n4,nN,当a(0,),b(0,),ab时,判断数列{an}是否能成等差数列,请说明理由;22(3)设a4,b7,k1,求证:对一切的n1,nN,均有a6【答案】(1)
7.25;(2);(3);3
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