2021 年东北三省、东、
高考数学第二次联考试卷(文科)(4 月份)
一、选择题(每小题 5 分).
1.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x
∈
A,y
∈
B},设 A={1,2},B={1,2,3},则集合 A*B
的所有元素之和为( )
A.16 B.18 C.14 D.8
2.设复数 z= (其中 i 为虚数单位),则 z• =( )
A.1 B.3 C.5 D.6
3.命题 p:
∀
x
∈
R,x3+3x>0,则¬p 是( )
A.
∃
x
∈
R,x3+3x≥0 B.
∃
x
∈
R,x3+3x≤0
C.
∀
x
∈
R,x3+3x≥0 D.
∀
x
∈
R,x3+3x≤0
4.已知 , , ,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.c<a<b
5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.8
6.等差数列{an}的公差为 d,前 n 项的和为 Sn,当首项 a1 和 d 变化时,a2+a8+a17 是一个定
值,则下列各数中也为定值的是( )
A.S7 B.S8 C.S13 D.S17
7.一枚骰子连续掷两次分别得到的点数为 m,n,则 m>n 的概率为( )
A. B. C. D.
8.已知函数 f(x)=Asin(
ω
x+
φ
)(A>0,
ω
>0,0<
φ
< )的图象如图,若 x1,x2
∈(1,4),且 f(x1)+f(x2)=0(x1≠x2),则 =( )
A.1 B.0 C. D.
9.A,B 是椭圆 C 长轴的两个端点,M 是椭圆 C 上一点,tan∠MAB=1,tan∠MBA= ,
则 C 的离心率为( )
A. B. C. D.
10.已知三棱雉 A﹣BCD 的各条棱都相等,M 为 BC 的中点.则 AM 与 BD 所成的角的余弦
值为( )
A. B. C. D.
11.割补法在我国古代数学著作中称为“出入相补”,刘徽称之为“以盈补虚”,即以多余
补不足,是数量的平均思想在几何上的体现.如图,揭示了刘微推导三角形积公式的方
法,在三角形 ABC 内任取一点,则该点落在标记“盈”的区域的概率( )
A. B. C. D.
12.已知函数 f(x)=ex﹣3,g(x)= +ln ,若 f(m)=g(n)成立,则 m﹣n 的最大值
为( )
A.1﹣ln2 B.ln2 C.2ln2 D.ln2﹣1
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填写在答题纸相应位置上。
13.sin20°cos10°﹣cos160°sin10°= .
14.已知向量 =(x﹣1,2), =(y,﹣4),若 ∥ ,则 9x+3y 的最小值为 .
15.三棱锥 A﹣BCD 中,AB=CD= ,AD=AC=BD=BC= ,则三棱锥 A﹣BCD 外接
球的体积为 .
16.在学习推理和证明的课堂上,老师给出两个曲线方程 C1: =1;C2:x4+y4=1,
老师问同学们:你想到了什么?能得到哪些结论?下面是四位同学的回答:
甲:曲线 C1 关于 y=x 对称;
乙:曲线 C2 关于原点对称;
丙:曲线 C1 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S1< ;
丁:曲线 C2 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S2< .
四位同学回答正确的有 (选填“甲、乙、丙、丁”).
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(一)必考题:共 60 分.
17.Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,a1=1,S3=9.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{bn}满足 bn= ,求 b8+b9+…+b100.
18.如图,半圆柱 O1O 中,平面 ABB1A1 过上、下底面的圆心 O1,O,且 AB=AA1=2,点
C 为半圆弧 的中点,N 是 CO 的中点.
(Ⅰ)在线段 BB1 上是否存在点 M 使 MN∥平面 CO1B1,若存在,给出证明;若不存在,
说明理由;
(Ⅱ)求三棱锥 C﹣O1B1N 的体积.
19.新冠疫情爆发以来,在党和政府的领导下,社区工作人员做了大量的工作,为总结工作
中的经验和不足,设计了一份调查问卷,满分 100 分随机发给 100 名男性居民和 100 名
女性居民,分数统计如下:
100 位男性居民评分频数分布表
分组 频数
[50,60) 5
[60,70) 15
[70,80) 64
[80,90) 7
[90,100] 9
合计 100
100 位女性居民评分频数分布表
分组 频数
[50,60) 3
[60,70) 12
[70,80) 72
[80,90) 8
[90,100] 5
合计 100
(Ⅰ)根据 100 位男性居民评分的频率分布表估计男性居民评分的均值 ;
(Ⅱ)若规定评分小于 70 分为不满意、评分大于等于 70 分为满意,请完成下列 2×2 列
联表,并判断能否有 99%的把握认为居民是否满意与性别有关.
满意 不满意 合计
男性
女性
合计
参考公式:K2= ,n=a+b+c+d.
p(K2≥k0) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k0 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
20.椭圆 离心率为 ,过点 .
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)过 H(1,0)的直线交椭圆于 A,B 两点,A 关于 x 轴对称点为 E,求证:直线 BE
过定点.
21.已知函数 f(x)=lnx﹣ax+1(a
∈
R).
(Ⅰ)若 f(x)≤0 恒成立,求实数 a 的取值范围;
(Ⅱ)求证:(x+1) <ex.
(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,作答时用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。本题满分 10 分.[选修
4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为 (t 为参数),曲线 C1 的参数方
程为 (
θ
为极角),以该直角坐标系的原点 O 为极点,x 轴的非负半轴为
极轴建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 .
(Ⅰ)分别求曲线 C1 的极坐标方程和曲线 C2 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线 l 交曲线 C1 于 O,A 两点,交曲线 C2 于 O,B 两点,求|AB|的长.
[选修 4-5:不等式选讲]
23.已知 f(x)=|x+2|﹣|x﹣1|.
(Ⅰ)解不等式 f(x)≤x;
(Ⅱ)设 f(x)的最大值为 t,如果正实数 m,n 满足 m+2n=t,求 的最小值.
参考答案
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x
∈
A,y
∈
B},设 A={1,2},B={1,2,3},则集合 A*B
的所有元素之和为( )
A.16 B.18 C.14 D.8
解:由 x
∈
A={1,2},y
∈
B={1,2,3},
可得:z=xy=1,2,3,4,6,
∴集合 A*B={1,2,3,4,6},
可得:所有元素之和=1+2+3+4+6=16,
故选:A.
2.设复数 z= (其中 i 为虚数单位),则 z• =( )
A.1 B.3 C.5 D.6
解:复数 z= = = =2+i,
则 z• =(2+i)(2﹣i)=5,
故选:C.
3.命题 p:
∀
x
∈
R,x3+3x>0,则¬p 是( )
A.
∃
x
∈
R,x3+3x≥0 B.
∃
x
∈
R,x3+3x≤0
C.
∀
x
∈
R,x3+3x≥0 D.
∀
x
∈
R,x3+3x≤0
解:∵命题 p:“
∀
x
∈
R,x3+3x>0,”是全称命题
∴¬p 为:
∃
x
∈
R,x3+3x≤0
故选:B.
4.已知 , , ,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.c<a<b
解:∵0< < ,
> , <log31=0,
∴c<a<b,
故选:D.
5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.8
解:由题意,几何体的直观图如图:
是正方体去掉一个三棱锥的几何体,
几何体的体积为:2×2×2﹣ = .
故选:C.
6.等差数列{an}的公差为 d,前 n 项的和为 Sn,当首项 a1 和 d 变化时,a2+a8+a17 是一个定
值,则下列各数中也为定值的是( )
A.S7 B.S8 C.S13 D.S17
解:当首项 a1 和 d 变化时,a2+a8+a17=a1+a9+a17= (a1+a17)是一个定值,
∴S17= 是一个定值.
故选:D.
7.一枚骰子连续掷两次分别得到的点数为 m,n,则 m>n 的概率为( )
A. B. C. D.
解:一枚骰子连续掷两次分别得到的点数为 m,n,
基本事件总数 N=6×6=36,
m>n 包含的基本事件有:
(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),
(5,3),(5,4),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),共 15 个,
则 m>n 的概率为 P= = .
故选:A.
8.已知函数 f(x)=Asin(
ω
x+
φ
)(A>0,
ω
>0,0<
φ
< )的图象如图,若 x1,x2
∈(1,4),且 f(x1)+f(x2)=0(x1≠x2),则 =( )
A.1 B.0 C. D.
解:由图象可知 A=2,T=2(4﹣1)=6,
所以
ω
= = ,由五点作图法可知 ×1+
φ
= ,所以
φ
= ,
所以 f(x)=2sin( x+ ),
因为 x1,x2
∈
(1,4),且 f(x1)+f(x2)=0,
所以在区间(1,4)上,f(x)关于( ,0)中心对称,
所以 x1+x2=5,
所以 =f( )=0.
故选:B.
9.A,B 是椭圆 C 长轴的两个端点,M 是椭圆 C 上一点,tan∠MAB=1,tan∠MBA= ,
则 C 的离心率为( )
A. B. C. D.
解:设点 M 的坐标为(x,y),如图所示:
因为 tan∠MAB=1,所以|MN|=|AN|=|y|,
又因为 tan∠MBA= ,所以 ,所以|BN|=4|MN||=4|y|,
因为|AB|=2a,所以|AN|+|BN|=5|y|=2a,则|y|= …
①
|x|=|ON|=a﹣|AN|= = …
②
设椭圆方程为 ,
代入
①②
可得: ,化简可得 a2=4b2,即 ,
所以椭圆的离心率为 e= ,
故选:B.
10.已知三棱雉 A﹣BCD 的各条棱都相等,M 为 BC 的中点.则 AM 与 BD 所成的角的余弦
值为( )
A. B. C. D.
解:取 CD 的中点 N,连结 MN,AN,如图所示,
设正四面体 A﹣BCD 的棱长为 2,
在正三角形 ABC 中,AM=AC•sin60°= ,
同理可得 AN= ,
因为 M,N 分别为 BC,CD 的中点,
所以 MN∥BD 且 MN= ,
所以∠AMN 即为 AM 与 BD 所成的角,
在△AMN 中,由余弦定理可得 = ,
所以 AM 与 BD 所成的角的余弦值为 .
故选:D.
11.割补法在我国古代数学著作中称为“出入相补”,刘徽称之为“以盈补虚”,即以多余
补不足,是数量的平均思想在几何上的体现.如图,揭示了刘微推导三角形积公式的方
法,在三角形 ABC 内任取一点,则该点落在标记“盈”的区域的概率( )
A. B. C. D.
解:根据题意可得长方形的长为三角形的底,长方形的宽为三角形的高的一半,
故该点落在标记“盈”的区域的面积为三角形面积的四分之一,
故该点落在标记“盈”的区域的概率为 ,
故选:A.
12.已知函数 f(x)=ex﹣3,g(x)= +ln ,若 f(m)=g(n)成立,则 m﹣n 的最大值
为( )
A.1﹣ln2 B.ln2 C.2ln2 D.ln2﹣1
解:不妨设 f(m)=g(n)=t,
∴em﹣3= +ln =t,(t>0),
∴m﹣3=lnt,即 m=3+lnt,n=2• ,
故 m﹣n=3+lnt﹣2• (t>0),
令 h(t)=3+lnt﹣2• (t>0),
h′(t)= ﹣2 (t>0),h″(t)=﹣ ﹣2 <0,
故 h′(t)在(0,+∞)上是减函数,且 h′( )=0,
当 t> 时,h′(t)<0,当 0<t< 时,h′(t)>0,
即当 t= 时,h(t)取得极大值同时也是最大值,
此时 h( )=3+ln ﹣2=1﹣ln2,即 m﹣n 的最大值为 1﹣ln2,
故选:A.
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填写在答题纸相应位置上。
13.sin20°cos10°﹣cos160°sin10°= .
解:sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=sin20°cos10°+cos20°sin10°
=sin(20°+10°)= ,
故答案为: .
14.已知向量 =(x﹣1,2), =(y,﹣4),若 ∥ ,则 9x+3y 的最小值为 6 .
解:向量 =(x﹣1,2), =(y,﹣4),
由 ∥ ,得﹣4(x﹣1)﹣2y=0,
所以 2x+y=2,
所以 9x+3y=32x+3y≥2• =2• =2• =6,
当且仅当 2x=y=1,即 x= ,y=1 时取“=”,
所以 9x+3y 的最小值为 6.
故答案为:6.
15.三棱锥 A﹣BCD 中,AB=CD= ,AD=AC=BD=BC= ,则三棱锥 A﹣BCD 外接
球的体积为
π
.
解:三棱锥 A﹣BCD 中,AB=CD= ,AD=AC=BD=BC= ,如图,三棱锥扩展
为长方体,设长方体的三度为 x,y,z,由题意可得 x2+y2=5,y2+z2=2,x2+z2=5,3 式
相加可得:y2+x2+z2=6,长方体的外接球与三棱锥的外接球相同,所以外接球的半径为:
,
所以外接球的体积为:
π
R3=
π
.
故答案为:
π
.
16.在学习推理和证明的课堂上,老师给出两个曲线方程 C1: =1;C2:x4+y4=1,
老师问同学们:你想到了什么?能得到哪些结论?下面是四位同学的回答:
甲:曲线 C1 关于 y=x 对称;
乙:曲线 C2 关于原点对称;
丙:曲线 C1 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S1< ;
丁:曲线 C2 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S2< .
四位同学回答正确的有 甲、乙、丙 (选填“甲、乙、丙、丁”).
解:甲说法:对曲线 =1,交换 x,y 得 ,方程不变,所以 C1 关于 y=
x 对称,
故甲说法正确,
乙说法:若(x,y)在曲线 C2 上,即 x4+y4=1,所以(﹣x)4+(﹣y)4=1,即点(﹣x,
﹣y)在曲线 C2 上,所以曲线 C2 关于原点对称,
故乙说法正确,
丙说法:选择 x+y=1 作参考,其与坐标轴在第一象限围成的面积为 ,
对 =1,第一象限均有 0≤x≤1,0≤y≤1,
此时 , ,等号不能同时取得,所以 1= >x+y,
所以 =1 时,x+y<1,且 x+y=1 时, ,
所以曲线 C1 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S1< ,
故丙说法正确,
丁说法:选择 x2+y2=1 作为参考,其与坐标轴在第一象限围成的面积为 ,
若 x2+y2≥1,则(x2+y2)2≥1,
即 x4+y4+2x2y2≥1,
所以 x4+y4≤1,
即曲线 C2 与坐标轴在第一象限围成的图形面积 S2> ,
故丁说法错误,
故答案为:甲、乙、丙.
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(一)必考题:共 60 分.
17.Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,a1=1,S3=9.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{bn}满足 bn= ,求 b8+b9+…+b100.
解:(Ⅰ)等差数列{an}中,a1=1,S3=3a2=9,
解得 a2=3,
所以 d=a2﹣a1=2,
所以数列{an}的通项公式为 an=1+2(n﹣1)=2n﹣1;
(Ⅱ)数列{bn}中,bn= = =2n,
所以数列{bn}是以首项为 2,公比为 2 的等比数列,
所以 b8+b9+…+b100=28+29+…+2100= =2101﹣28.
18.如图,半圆柱 O1O 中,平面 ABB1A1 过上、下底面的圆心 O1,O,且 AB=AA1=2,点
C 为半圆弧 的中点,N 是 CO 的中点.
(Ⅰ)在线段 BB1 上是否存在点 M 使 MN∥平面 CO1B1,若存在,给出证明;若不存在,
说明理由;
(Ⅱ)求三棱锥 C﹣O1B1N 的体积.
解:(Ⅰ)在线段 BB1 上存在点 M 使 MN∥平面 CO1B1,M 是 BB1 的中点.
证明如下:取 CO1 的中点 P,连接 NP,B1P,
∵N 是 CO 的中点,∴NP∥OO1∥MB1,
∵M 是 BB1 的中点,∴NP=MB1,
∴四边形 MB1PN 是平行四边形,则 MN∥PB1,
∵PB1
⊂
平面 CO1B1,MN
⊄
平面 CO1B1,
∴MN∥平面 CO1B1;
(Ⅱ) = .
19.新冠疫情爆发以来,在党和政府的领导下,社区工作人员做了大量的工作,为总结工作
中的经验和不足,设计了一份调查问卷,满分 100 分随机发给 100 名男性居民和 100 名
女性居民,分数统计如下:
100 位男性居民评分频数分布表
分组 频数
[50,60) 5
[60,70) 15
[70,80) 64
[80,90) 7
[90,100] 9
合计 100
100 位女性居民评分频数分布表
分组 频数
[50,60) 3
[60,70) 12
[70,80) 72
[80,90) 8
[90,100] 5
合计 100
(Ⅰ)根据 100 位男性居民评分的频率分布表估计男性居民评分的均值 ;
(Ⅱ)若规定评分小于 70 分为不满意、评分大于等于 70 分为满意,请完成下列 2×2 列
联表,并判断能否有 99%的把握认为居民是否满意与性别有关.
满意 不满意 合计
男性
女性
合计
参考公式:K2= ,n=a+b+c+d.
p(K2≥k0) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k0 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
解:(Ⅰ)根据 100 位男性居民评分的频率分布表,计算平均值为
= ×(55×5+65×15+75×64+85×7+95×9)= =75;
(Ⅱ)根据题意,填写 2×2 列联表如下:
满意 不满意 合计
男性 80 20 100
女性 85 15 100
合计 165 35 200
计算 K2= ≈0.866<6.635,
所以没有 99%的把握认为居民是否满意与性别有关.
20.椭圆 离心率为 ,过点 .
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)过 H(1,0)的直线交椭圆于 A,B 两点,A 关于 x 轴对称点为 E,求证:直线 BE
过定点.
解:(Ⅰ)由题意可得 ,解得 a2=4,b2=1,
所以椭圆 C 的方程为 ;
(Ⅱ)证明:设直线 AB 的方程为:x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),则 E(x1,﹣
y1),
联立方程 ,消去 x 整理可得:(4+t2)y2+2ty﹣3=0,
所以 y ,y ,k ,
所以直线 BE 的方程为:y= ,
令 y=0,则 x= = =
= = = =3+1=4,
所以直线 BE 过定点(4,0).
21.已知函数 f(x)=lnx﹣ax+1(a
∈
R).
(Ⅰ)若 f(x)≤0 恒成立,求实数 a 的取值范围;
(Ⅱ)求证:(x+1) <ex.
解:(Ⅰ)f′(x)= ﹣a,
a≤0,f′(x)>0,y=f(x)为增函数,f(1)=﹣a+1>0,
f(x)≤0 不恒成立,
a>0,0<x< ,f′(x)>0, <x,f′(x)<0,
f(x)在(0, )递增,在( ,+∞)递减,
f(x)max=f( )=ln ≤0,a≥1;
(Ⅱ)证明:∵(x+1) <ex,f(x)=lnx﹣ax+1,
∴ •(x+1)<ex,即 < ,设 g(x)= ,h(x)= ,
g′(x)= ,令 g′(x)>0,解得:0<x<e,令 g′(x)<0,解得:x>e,
故 g(x)在(0,e)递增,在(e,+∞)递减,故 g(x)max=g(e)= ,
而 h′(x)= >0,故 h(x)在(0,+∞)递增,故 h(x)>h(0)=1> ,
故 < ,(x+1) <ex.
(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,作答时用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。本题满分 10 分.[选修
4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为 (t 为参数),曲线 C1 的参数方
程为 (
θ
为极角),以该直角坐标系的原点 O 为极点,x 轴的非负半轴为
极轴建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 .
(Ⅰ)分别求曲线 C1 的极坐标方程和曲线 C2 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线 l 交曲线 C1 于 O,A 两点,交曲线 C2 于 O,B 两点,求|AB|的长.
解:(Ⅰ)直线 l 的参数方程为 (t 为参数),
转换为直角坐标方程为: ,
所以直线的倾斜角为 .
所以: ,
曲线 C1 的参数方程为 (
θ
为参数),
转换为直角坐标方程为:(x﹣2)2+y2=4.
转换为极坐标方程为:
ρ
=4cos
θ
,
曲线 C2 的极坐标方程为 ,
转换为直角坐标的方程为: ,
整理得: ,
线 l 交曲线 C1 于 O,A 两点,
则: ,
解得:A(﹣2 , ),
直线 和曲线 C2 于 O,B 两点
则: ,
解得:B(﹣4, ),
所以:|AB|=|
ρ
1﹣
ρ
2|=4﹣2 .
[选修 4-5:不等式选讲]
23.已知 f(x)=|x+2|﹣|x﹣1|.
(Ⅰ)解不等式 f(x)≤x;
(Ⅱ)设 f(x)的最大值为 t,如果正实数 m,n 满足 m+2n=t,求 的最小值.
解:(Ⅰ)
①
当 x≤﹣2 时,f(x)=﹣(x+2)+(x﹣1)=﹣3≤x,∴﹣3≤x≤﹣2,
②
当﹣2<x<1 时,f(x)=(x+2)+(x﹣1)=2x+1≤x,∴﹣2<x≤﹣1,
③
当 x≥1 时,f(x)=(x+2)﹣(x﹣1)=3≤x,∴x≥3,
∴不等式 f(x)≤x 的解集为[﹣3,﹣1]∪[3,+∞)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,当 x≤﹣2 时,f(x)=﹣3
当﹣2<x<1 时,f(x)=2x+1
∈
(﹣3,3),
当 x≥1 时,f(x)=3,
∴f(x)的最大值为 3,即 t=3,∴m+2n=3,
∴ + =( + )(m+2n)× =( + +4)× ≥(2 +4)× = ,
当且仅当 = ,即 m=2n 时取等号,
∴ + 的最小值为 .