东北三省东、、2021届高三第二次联考数学(文科)试卷(2021.04) (解析版)
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东北三省东、、2021届高三第二次联考数学(文科)试卷(2021.04) (解析版)

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资料简介
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 .

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