2021 年四川省绵阳市南山中学高考数学二诊试卷(文科)
一、选择题(每小题 5 分).
1.复数 (i 为虚数单位)的共轭复数是( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i
2.已知全集 U={a,b,c,d,e},A={c,d,e},B={a,b,e},则集合{a,b}可表示为
( )
A.A∩B B.(
∁
UA)∩B C.(
∁
UB)∩A D.
∁
U(A∪B)
3.(文)某全日制大学共有学生 5600 人,其中专科有 1300 人、本科有 3000 人、研究生
1300 人,现采用分层抽样的方法调查学生利用因特网查找学习资料的情况,抽取的样本
为 280 人,则应在专科生、本科生与研究生这三类学生中应分别抽取( )
A.65 人,150 人,65 人 B.30 人,150 人,100 人
C.93 人,94 人,93 人 D.80 人,120 人,80 人
4.下列命题中假命题是( )
A.离心率为 的双曲线的两条渐近线互相垂直
B.过点(1,1)且与直线 垂直的直线方程是 2x+y﹣3=0
C.抛物线 y2=2x 的焦点到准线的距离为 1
D. 的两条准线之间的距离为
5.直线经过 A(2,1),B(1,m2)两点(m
∈
R),那么直线 l 的倾斜角的取值范围是
( )
A.[0,
π
) B.[0, ]∪( ,
π
)
C.[0, ] D.[ , )∪( ,
π
)
6. 、 是平面内不共线的两向量,已知 = ﹣k , =2 + , =3 ﹣ ,
若 A、B、D 三点共线,则 k 的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.点 P 是抛物线 y2=4x 上一动点,则点 P 到点 A(0,﹣1)的距离与到直线 x=﹣1 的距
离和的最小值是( )
A. B. C.2 D.
8.若不等式组 表示的平面区域是一个三角形,则 a 的取值范围是( )
A.[ ,+∞) B.(0,1]
C.[1, ] D.(0,1]∪[ ,+∞)
9.不等式 x2﹣2x+m>0 在 R 上恒成立的必要不充分条件是( )
A.m>2 B.0<m<1 C.m>0 D.m>1
10.函数 f(x)=Asin(
ω
x+ϕ)+b 的图象如图,则 f(x)的解析式和 S=f(0)+f(1)+f
(2)+…+f(2006)的值分别为( )
A. ,S=2006
B. ,
C. ,
D. ,S=2007
11.已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线 l:y=2x+10,双曲
线的一个焦点在直线 l 上,则双曲线的方程为( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
12.设 f(x)=|ln(x+1)|,已知 f(a)=f(b)(a<b),则( )
A.a+b>0 B.a+b>1 C.2a+b>0 D.2a+b>1
二、填空题(每小题 5 分).
13.在区间(0,3)上任取一个实数 a.则不等式 log2(4a﹣1)<0 成立的概率是 .
14.在如图所示的程序框图中,若输入的 t
∈
[﹣2,3],则输出的 s 的取值范围是 .
15.与圆 x2+(y﹣2)2=1 相切,且在两坐标轴上截距相等的直线共有 条.
16.已知 F2 为椭圆 mx2+y2=4m(0<m<1)的右焦点,点 A(0,2),点 P 为椭圆上任意
一点,且|PA|﹣|PF2|的最小值为 ,则 m= .
三、解答题:本大题共 7 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列{ }的前 n 项和为 .
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设 bn=(an+1)•2an,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
18.某数学老师在其任教的甲、乙两个班级中各抽取 30 名学生进行测试,分数分布如表:
分数区间 甲班人数 乙班人数
[0,30) 3 6
[30,60) 6 6
[60,90) 9 12
[90,120) 6 3
[120,150] 6 3
(1)若成绩在 120 分以上(含 120 分)为优秀,求从乙班参加测试的成绩在 90 分以上
(含 90 分)的学生中,随机任取 2 名学生,恰有 1 名为优秀的概率;
(2)根据以上数据完成下面的 2×2 列联表,则在犯错的概率不超过 0.1 的前提下,是否
有足够的把握认为学生的数字成绩优秀与否和班级有关?
优秀 不优秀 总计
甲班
乙班
总计
19.设函数 f(x)=2sinxcos2 +cosxsin
φ
﹣sinx(0<
φ
<
π
)在 x=
π
处取得最小值.
(1)求
φ
的值;
(2)在△ABC 中,a,b,c 分别是角 A,B,C 的对边,已知 a=1,b= ,f(A)= ,
求角 C.
20.设抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,过点 F 的直线 l1 交抛物线 C 于 A,B 两点,
且|AB|=8,线段 AB 的中点到 y 轴的距离为 3.
(1)求抛物线 C 的方程;
(2)若直线 l2 与圆 O:x2+y2= 切于点 P,与抛物线 C 切于点 Q,求△FPQ 的面积.
21.已知函数 f(x)= ﹣lnx,g(x)=ex﹣1+a﹣lnx,其中 e=2.71828…,a
∈
R.
(Ⅰ)证明:x=e 是函数 f(x)的唯一零点;
(Ⅱ)当 a≥2 且 x≥1 时,试比较|f(x)|和|g(x)|的大小,并说明理由.
22.极坐标系与直角坐标系 xOy 有相同的长度单位,以原点 O 为极点,以 x 轴正半轴为极
轴.已知曲线 C1 的极坐标方程为
ρ
=2 sin(
θ
+ ),曲线 C2 的极坐标方程为
ρ
sin
θ
=
a(a>0),射线
θ
=
φ
,
θ
=
φ
+ ,
θ
=
φ
﹣ ,
θ
=
φ
+ ,与曲线 C1 分别交异于极点
O 的四点 A、B、C、D.
(Ⅰ)若曲线 C1 关于曲线 C2 对称,求 a 的值,并把曲线 C1 和曲线 C2 化成直角坐标方程;
(Ⅱ)求|OA|•|OC|+|OB|•|OD|的值.
23.(1)若关于 x 的不等式|2014﹣x|+|2015﹣x|≤d 有解,求实数 d 的取值范围.
(2)不等式|x+ |≥|a﹣2|+siny 对一切非零实数 x,y 均成立,求实数 a 的取值范围.
参考答案
一、选择题(每小题 5 分).
1.复数 (i 为虚数单位)的共轭复数是( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i
解:化简可得 z=
= =1+i,
∴z 的共轭复数 =1﹣i
故选:B.
2.已知全集 U={a,b,c,d,e},A={c,d,e},B={a,b,e},则集合{a,b}可表示为
( )
A.A∩B B.(
∁
UA)∩B C.(
∁
UB)∩A D.
∁
U(A∪B)
解:∵全集 U={a,b,c,d,e},A={c,d,e},B={a,b,e},
∴
∁
UA={a,b}
∁
UB={c,d}
A∪B={a,b,c,d,e}
A∩B={e}故 A 错误;
(
∁
UA)∩B={a,b},故 B 正确;
(
∁
UB)∩A={c,d},故 C 错误;
∁
U(A∪B)=
∅
,故 D 错误.
故选:B.
3.(文)某全日制大学共有学生 5600 人,其中专科有 1300 人、本科有 3000 人、研究生
1300 人,现采用分层抽样的方法调查学生利用因特网查找学习资料的情况,抽取的样本
为 280 人,则应在专科生、本科生与研究生这三类学生中应分别抽取( )
A.65 人,150 人,65 人 B.30 人,150 人,100 人
C.93 人,94 人,93 人 D.80 人,120 人,80 人
解:每个个体被抽到的概率为 ,
∴专科生被抽的人数是
本科生要抽取 =150,
研究生要抽取
故选:A.
4.下列命题中假命题是( )
A.离心率为 的双曲线的两条渐近线互相垂直
B.过点(1,1)且与直线 垂直的直线方程是 2x+y﹣3=0
C.抛物线 y2=2x 的焦点到准线的距离为 1
D. 的两条准线之间的距离为
解:对于 A:设双曲线方程为 ,则双曲线的渐近线方程为 y=± x
根据离心率为 ,推断出其斜率之积为﹣1 进而两条渐近线互相垂直,故正确;
B:设所求的直线方程为 2x+y+c=0,把点(1,1)的坐标代入得 2+1+c=0,
∴c=﹣3,
故所求的直线的方程为 2x+y﹣3=0,故正确;
C:根据题意可知焦点 F( ,0),准线方程 x=﹣ ,
∴焦点到准线的距离是 1,故正确.
D:a=3,b=5,∴c2=41, = ,∴两准线间的距离为 =
故错.
故选:D.
5.直线经过 A(2,1),B(1,m2)两点(m
∈
R),那么直线 l 的倾斜角的取值范围是
( )
A.[0,
π
) B.[0, ]∪( ,
π
)
C.[0, ] D.[ , )∪( ,
π
)
解:∵直线过 A(2,1),B(1,m2)两点(m
∈
R),
∴直线 l 的斜率为 k= =1﹣m2≤1,
∴tan
α
≤1,且
α∈
[0,
π
);
∴倾斜角
α
的取值范围是[0, ]∪( ,
π
).
故选:B.
6. 、 是平面内不共线的两向量,已知 = ﹣k , =2 + , =3 ﹣ ,
若 A、B、D 三点共线,则 k 的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:∵A,B,D 三点共线,∴ 与 共线,
∴存在实数
λ
,使得 = ;
∵ =3e1﹣e2﹣(2e1+e2)=e1﹣2e2,
∴e1﹣ke2=
λ
(e1﹣2e2),
∵e1、e2 是平面内不共线的两向量,
∴ 解得 k=2.
故选:B.
7.点 P 是抛物线 y2=4x 上一动点,则点 P 到点 A(0,﹣1)的距离与到直线 x=﹣1 的距
离和的最小值是( )
A. B. C.2 D.
解:设 A(0,﹣1),由 y2=4x 得 p=2, =1,所以焦点为 F(1,0),准线 x=﹣1,
过 P 作 PN 垂直直线 x=﹣1,根据抛物线的定义,
抛物线上一点到定直线的距离等于到焦点的距离,
所以有|PN|=|PF|,连接 F、A,有|FA|≤|PA|+|PF|,
所以 P 为 AF 与抛物线的交点,点 P 到点 A(0,﹣1)的距离与点 P 到直线 x=﹣1 的距
离之和的最小值为|FA|= ,
故选:D.
8.若不等式组 表示的平面区域是一个三角形,则 a 的取值范围是( )
A.[ ,+∞) B.(0,1]
C.[1, ] D.(0,1]∪[ ,+∞)
解:由约束条件 作出可行域如图,
联立 ,解得 B( ),
由图可知,当直线 x+y=a 过 A(1,0)时,不等式组所表示的平面区域为△OAC,此时
a=1;
当当直线 x+y=a 过 B( )时,不等式组所表示的平面区域为△OAB,此时 a= .
∴若不等式组 表示的平面区域是一个三角形,则 a 的取值范围是(0,1]∪[ ,
+∞).
故选:D.
9.不等式 x2﹣2x+m>0 在 R 上恒成立的必要不充分条件是( )
A.m>2 B.0<m<1 C.m>0 D.m>1
解:当不等式 x2﹣2x+m>0 在 R 上恒成立时,
△=4﹣4m<0,
解得 m>1;
所以 m>1 是不等式恒成立的充要条件;
m>2 是不等式成立的充分不必要条件;
0<m<1 是不等式成立的既不充分也不必要条件;
m>0 是不等式成立的必要不充分条件.
故选:C.
10.函数 f(x)=Asin(
ω
x+ϕ)+b 的图象如图,则 f(x)的解析式和 S=f(0)+f(1)+f
(2)+…+f(2006)的值分别为( )
A. ,S=2006
B. ,
C. ,
D. ,S=2007
解:观察图形,知 A= ,b=1,T=4,∴
ω
= .
所以 f(x)= sin( x+ϕ)+1,
将(0,1)代入解析式得出 sin( ×0+
φ
)+1=1,
∴sin
φ
=0,∴
φ
=0,
所以 ,
只知 f(0)=1, ,f(2)=1, ,f(4)=1,且以 4 为周期,
f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=4,式中共有 2007 项,2007=4×501+3,
∴ f ( 0 ) +f ( 1 ) +f ( 2 ) +f ( 3 ) + … +f ( 2006 ) = 4 × 501+f ( 2004 )
.
11.已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线 l:y=2x+10,双曲
线的一个焦点在直线 l 上,则双曲线的方程为( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
解:∵双曲线的一个焦点在直线 l 上,
令 y=0,可得 x=﹣5,即焦点坐标为(﹣5,0),∴c=5,
∵双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线 l:y=2x+10,
∴ =2,
∵c2=a2+b2,
∴a2=5,b2=20,
∴双曲线的方程为 ﹣ =1.
故选:A.
12.设 f(x)=|ln(x+1)|,已知 f(a)=f(b)(a<b),则( )
A.a+b>0 B.a+b>1 C.2a+b>0 D.2a+b>1
解:易知 y=ln(x+1)在定义域上是增函数,
而 f(x)=|ln(x+1)|,且 f(a)=f(b);
故﹣ln(a+1)=ln(b+1),
即 ab+a+b=0.
,
即(a+b)(a+b+4)>0,
显然﹣1<a<0,b>0,
∴a+b+4>0,
∴a+b>0,
故选:A.
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,20 分将答案填在题中的横线上.
13.在区间(0,3)上任取一个实数 a.则不等式 log2(4a﹣1)<0 成立的概率是 .
解:∵log2(4a﹣1)<0,
∴0<4a﹣1<1,解得 ,
在区间(0,3)上任取一个实数 a.
则不等式 log2(4a﹣1)<0 成立的概率为:
P= = .
故答案为: .
14.在如图所示的程序框图中,若输入的 t
∈
[﹣2,3],则输出的 s 的取值范围是 [﹣10,6] .
解:模拟执行程序框图,可得程序框图的功能是计算并输出 s= ,
故当 t
∈
[﹣2,0),s=5t
∈
[﹣10,0),
当 t
∈
[0,3],s=2t2﹣4t
∈
[﹣2,6],
综上可得输出的 s 取值范围是[﹣10,6].
故答案为:[﹣10,6].
15.与圆 x2+(y﹣2)2=1 相切,且在两坐标轴上截距相等的直线共有 4 条.
解:圆的圆心(0,2)半径是 1,原点在圆外,与圆 x2+(y﹣2)2=1 相切,
且在两坐标轴上截距相等的直线中过原点的直线有两条;
斜率为﹣1 的直线也有两条;共 4 条.
故答案为 4.
16.已知 F2 为椭圆 mx2+y2=4m(0<m<1)的右焦点,点 A(0,2),点 P 为椭圆上任意
一点,且|PA|﹣|PF2|的最小值为 ,则 m= .
解:设 F1(﹣c,0),F2(c,0),
由椭圆的定义可得 2a=|PF1|+|PF2|,
即|PF2|=2a﹣|PF1|,
则|PA|﹣|PF2|=|PA|﹣(2a﹣|PF1|)=|PA|+|PF1|﹣2a,
≥|AF1|﹣2a= ﹣2a,
当 A,P,F1 共线时,|PA|+|PF1|取得最小值 ﹣2a,
∵|PA|﹣|PF2|的最小值为 ,∴ ﹣2a=﹣ ,
椭圆 mx2+y2=4m 可化为 ,∴a=2,c= ,
∴ = ,
∴m= .
故答案为: .
三、解答题:本大题共 7 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列{ }的前 n 项和为 .
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设 bn=(an+1)•2an,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
解:(1)设数列{an}的公差为 d,
令 n=1,得 = ,所以 a1a2=3.
令 n=2,得 + = ,所以 a2a3=15.
解得 a1=1,d=2,
∴an=2n﹣1,
(2)bn=(an+1)•2an=(2n+1﹣1)×2×(2n﹣1)=8n2﹣4n
∴Tn=b1+b2+…+bn,
=8(12+22+32+…+n2)﹣4(1+2+3+…+n),
=8× ﹣4×
=
18.某数学老师在其任教的甲、乙两个班级中各抽取 30 名学生进行测试,分数分布如表:
分数区间 甲班人数 乙班人数
[0,30) 3 6
[30,60) 6 6
[60,90) 9 12
[90,120) 6 3
[120,150] 6 3
(1)若成绩在 120 分以上(含 120 分)为优秀,求从乙班参加测试的成绩在 90 分以上
(含 90 分)的学生中,随机任取 2 名学生,恰有 1 名为优秀的概率;
(2)根据以上数据完成下面的 2×2 列联表,则在犯错的概率不超过 0.1 的前提下,是否
有足够的把握认为学生的数字成绩优秀与否和班级有关?
优秀 不优秀 总计
甲班
乙班
总计
解:(1)乙班成绩优秀有 3 人,记为 A、B、C,成绩在 90 分以上(含 90 分)到 120
分的学生有 3 人,
记为 d、e、f,从这 6 人中随机任取 2 人,基本事件为:
AB、AC、Ad、Ae、Af、BC、Bd、Be、Bf、Cd、Ce、Cf、de、df、ef 共 15 种,
恰有 1 人为优秀的事件为:Ad、Ae、Af、Bd、Be、Bf、Cd、Ce、Cf 共 9 种,
故所求的概率是 P= = ;
(2)根据题意填写列联表如下,
优秀 不优秀 总计
甲班 6 24 30
乙班 3 27 30
总计 9 51 60
计算 K2= = ≈1.176<2.706,
所以在犯错的概率不超过 0.1 的前提下,没有足够的把握认为学生的数字成绩优秀与否和
班级有关.
19.设函数 f(x)=2sinxcos2 +cosxsin
φ
﹣sinx(0<
φ
<
π
)在 x=
π
处取得最小值.
(1)求
φ
的值;
(2)在△ABC 中,a,b,c 分别是角 A,B,C 的对边,已知 a=1,b= ,f(A)= ,
求角 C.
【解答】解析:(1)首先化简原函数 f(x)=sinx(1+cos
φ
)+cosxsin
φ
﹣sinx=
sinxcos
φ
+cosxsin
φ
=sin(x+
φ
),
由 f(
π
)=sin(
π
+
φ
)=﹣sin
φ
=﹣1,又 0<
φ
<
π
,解得 ,
(2) ,
由正弦定理得 ,
当 时, ,
当 时 .
20.设抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,过点 F 的直线 l1 交抛物线 C 于 A,B 两点,
且|AB|=8,线段 AB 的中点到 y 轴的距离为 3.
(1)求抛物线 C 的方程;
(2)若直线 l2 与圆 O:x2+y2= 切于点 P,与抛物线 C 切于点 Q,求△FPQ 的面积.
解:(1)设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 AB 的中点坐标为 ,
由题意知 =3,∴x1+x2=6,
又∵|AB|=x1+x2+p=8,∴p=2,
∴抛物线 C 的方程为:y2=4x.
(2)设直线 l2:y=kx+m,由 l2 与圆 O 相切,得: ,
∴2m2=1+k2
①
,
联立方程 ,消去 y 得:k2x2+(2km﹣4)x+m2=0 (*),
∵直线 l2 与抛物线 C 相切,
∴△=(2km﹣4)2﹣4k2m2=0,∴km=1
②
,
由
①②
得:k=m=±1,
∴方程(*)为:x2﹣2x+1=0,
解得 x=1,
∴Q(1,±2),
∴|PQ|= = = ,
此时直线 l2 的方程为 y=x+1 或 y=﹣x﹣1,
∴F(1,0)到直线 l2 的距离为 d= ,
∴S△PQF= |PQ|•d= = .
21.已知函数 f(x)= ﹣lnx,g(x)=ex﹣1+a﹣lnx,其中 e=2.71828…,a
∈
R.
(Ⅰ)证明:x=e 是函数 f(x)的唯一零点;
(Ⅱ)当 a≥2 且 x≥1 时,试比较|f(x)|和|g(x)|的大小,并说明理由.
解:(Ⅰ)f′(x)=﹣ ﹣ <0 在(0,+∞)恒成立,
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数,又 f(e)=0,
∴当 0<x≤e 时,f(x)≥0;当 x>e 时,f(x)<0,
∴x=e 是 f(x)的唯一零点.…
(Ⅱ)当 1≤x≤e 时, …
设 ,则 ,
∴m(x)在[1,+∞)上为减函数,
∴m(x)≤m(1)=e﹣1﹣a,∵a≥2,∴m(x)<0,
∴|f(x)|<|g(x)|…
当 x>e 时, …
设 n(x)=2lnx﹣ex﹣1﹣a,则 ,n″(x)=﹣ ﹣ex﹣1<0,
∴n′(x)在(e,+∞)上为减函数,∴ ,
∴n(x)在(e,+∞)上为减函数,∴n(x)<n(e)=2﹣a﹣ee﹣1<0,
∴|f(x)|<|g(x)|
综上,当 a≥2,x≥1 时,|f(x)|<|g(x)|…
22.极坐标系与直角坐标系 xOy 有相同的长度单位,以原点 O 为极点,以 x 轴正半轴为极
轴.已知曲线 C1 的极坐标方程为
ρ
=2 sin(
θ
+ ),曲线 C2 的极坐标方程为
ρ
sin
θ
=
a(a>0),射线
θ
=
φ
,
θ
=
φ
+ ,
θ
=
φ
﹣ ,
θ
=
φ
+ ,与曲线 C1 分别交异于极点
O 的四点 A、B、C、D.
(Ⅰ)若曲线 C1 关于曲线 C2 对称,求 a 的值,并把曲线 C1 和曲线 C2 化成直角坐标方程;
(Ⅱ)求|OA|•|OC|+|OB|•|OD|的值.
解 : ( Ⅰ ) 曲 线 C1 的 极 坐 标 方 程 为
ρ
= 2 sin (
θ
+ ) , 展 开 可 得 :
,
化为直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2.
把 C2 的方程化为直角坐标方程为 y=a,∵曲线 C1 关于曲线 C2 对称,故直线 y=a 经过
圆心(1,1),解得 a=1,
故 C2 的直角坐标方程为 y=1.
(Ⅱ)由题意可得, , ,
, ,
.
23.(1)若关于 x 的不等式|2014﹣x|+|2015﹣x|≤d 有解,求实数 d 的取值范围.
(2)不等式|x+ |≥|a﹣2|+siny 对一切非零实数 x,y 均成立,求实数 a 的取值范围.
解:(1)∵关于 x 的不等式|2014﹣x|+|2015﹣x|≤d 有解,
∴d≥(|2014﹣x|+|2015﹣x|)min.
∵|2014﹣x|+|2015﹣x|≥|2014﹣x﹣2015+x|=1,
∴d≥1,即 d 的取值范围为[1,+∞).
(2)∵x+
∈
(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞),∴|x+ |
∈
[2,+∞),
即|x+ |的最小值为 2,且 siny 的最大值为 1,
∵不等式|x+ |≥|a﹣2|+siny 恒成立,
∴|a﹣2|≤(|x+ |﹣siny)min,即|a﹣2|≤1,
∴1≤a≤3,即 a 的取值范围为[1,3].