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2021高考数学

发布时间:2023-06-09 作者:admin 来源:文学

2021高考数学

2021高考数学

-

2023年2月28日发(作者:变电运行)

2021

年普通高等学校招生全国统一考试

数学

本试卷共

4

页,

22

小题,满分

150

.

考试用时

120

分钟

.

注意事项:

1.

答卷前,考生务必将自己的姓名

考生号

考场号和座位号填写在答题卡上

.

2B

铅笔将试卷

类型

(A)

填涂在答题卡相应位置上

.

将条形码横贴在答题卡右上角

条形码粘贴处

”.

2.

作答选择题时,选出每小题答案后,用

2B

铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案

.

答案不能答在试卷上

.

3.

非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应

位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液

.

不按以

上要求作答无效

.

4.

考生必须保持答题卡的整洁

.

考试结束后,将试卷和答题卡一并交回

.

选择题:本题共

8

小题,每小题

5

分,共

40

.

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.

设集合,,则()

A.B.C.D.

2.

已知,则()

A.B.C.D.

3.

已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为()

A.B.C.D.

4.

下列区间中,函数单调递增的区间是()

A.B.C.D.

5.

已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为()

A.13B.12C.9D.6

6.

若,则()

AB.C.D.

7.

若过点可以作曲线的两条切线,则()

A.B.

C.D.

8.

6

个相同的球,分别标有数字

1

2

3

4

5

6

,从中有放回的随机取两次,每次取

1

个球,甲表示

事件

第一次取出的球的数字是

1”

,乙表示事件

第二次取出的球的数字是

2”

,丙表示事件

两次取出的球的

数字之和是

8”

,丁表示事件

两次取出的球的数字之和是

7”

,则()

A.

甲与丙相互独立

B.

甲与丁相互独立

C.

乙与丙相互独立

D.

丙与丁相互独立

选择题:本题共

4

小题,每小题

5

分,共

20

.

在每小题给出的选项中,有多项符合题目

要求

.

全部选对的得

5

分,部分选对的得

2

分,有选错的得

0

.

9.

有一组样本数据,,

,,由这组数据得到新样本数据,,

,,其中

(

为非零常数,则()

A.两组样本数据的样本平均数相同

B.两组样本数据的样本中位数相同

C.两组样本数据的样本标准差相同

D.两组样数据的样本极差相同

10.

已知为坐标原点,点,,,,

则()

AB.

C.D.

11.

已知点在圆上,点、,则()

A.

点到直线的距离小于

B.

点到直线的距离大于

C.

当最小时,

D.

当最大时,

12.

在正三棱柱中,,点满足,其中,,

则()

A.当时,的周长为定值

B.当时,三棱锥的体积为定值

C.当时,有且仅有一个点,使得

D.当时,有且仅有一个点,使得平面

填空题:本题共

4

小题,每小题

5

分,共

20

.

13.

已知函数是偶函数,则______

.

14.

已知为坐标原点,抛物线:

()

焦点为,为上一点,与轴垂直,为

轴上一点,且,若,则的准线方程为

______.

15.

函数的最小值为

______.

16.

某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为

的长方形纸,对折

1

次共可以得到,两种规格的图形,它们的面积之和

,对折

2

次共可以得到,,三种规格的图形,它们的

面积之和,以此类推,则对折

4

次共可以得到不同规格图形的种数为

______

;如果对折次,

那么

______.

解答题:本题共

6

小题,共

70

.

解答应写出文字说明

证明过程或演算步骤

.

17.

已知数列满足,

1

)记,写出,,并求数列的通项公式;

2

)求的前

20

项和

.

18.

某学校组织

一带一路

知识竞赛,有

A

B

两类问题,每位参加比赛同学先在两类问题中选择一类并

从中随机抽取一个问题回答,若回答错误则该同学比赛结束;若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一

个问题回答,无论回答正确与否,该同学比赛结束.

A

类问题中的每个问题回答正确得

20

分,否则得

0

分;

B

类问题中的每个问题回答正确得

80

分,否则得

0

分,己知小明能正确回答

A

类问题的概率为

0.8

,能正确

回答

B

类问题的概率为

0.6

,且能正确回答问题的概率与回答次序无关

.

1

)若小明先回答

A

类问题,记为小明的累计得分,求的分布列;

2

)为使累计得分的期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由

.

19.

记是内角,,的对边分别为,,

.

已知,点在边上,

.

1

)证明:;

2

)若,求

.

20.

如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点

.

1

)证明:;

2

)若是边长为

1

的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为

,求三棱锥的体积

.

21.

在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为

.

1

)求的方程;

2

)设点在直线上,过两条直线分别交于、两点和,两点,且,

求直线的斜率与直线的斜率之和

.

22.

已知函数

.

1

)讨论的单调性;

2

)设,为两个不相等的正数,且,证明:

.

2021

年普通高等学校招生全国统一考试

数学

本试卷共

4

页,

22

小题,满分

150

.

考试用时

120

分钟

.

注意事项:

1.

答卷前,考生务必将自己的姓名

考生号

考场号和座位号填写在答题卡上

.

2B

铅笔将试卷

类型

(A)

填涂在答题卡相应位置上

.

将条形码横贴在答题卡右上角

条形码粘贴处

”.

2.

作答选择题时,选出每小题答案后,用

2B

铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案

.

答案不能答在试卷上

.

3.

非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应

位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液

.

不按以

上要求作答无效

.

4.

考生必须保持答题卡的整洁

.

考试结束后,将试卷和答题卡一并交回

.

选择题:本题共

8

小题,每小题

5

分,共

40

.

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.

设集合,,则()

A.B.C.D.

【答案】

B

【解析】

【分析】利用交集的定义可求.

【详解】由题设有,

故选:

B

.

2.

已知,则()

A.B.C.D.

【答案】

C

【解析】

【分析】利用复数的乘法和共轭复数的定义可求得结果.

【详解】因为,故,故

故选:

C.

3.

已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为()

A.B.C.D.

【答案】

B

【解析】

【分析】设圆锥的母线长为,根据圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长可求得的值,即为所求

.

【详解】设圆锥的母线长为,由于圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长,则,解得

.

故选:

B.

4.

下列区间中,函数单调递增的区间是()

A.B.C.D.

【答案】

A

【解析】

【分析】解不等式,利用赋值法可得出结论

.

【详解】因为函数的单调递增区间为,

对于函数,由,

解得,

取,可得函数的一个单调递增区间为,

则,,

A

选项满足条件,

B

不满足条件;

取,可得函数的一个单调递增区间为,

且,,

CD

选项均不满足条件

.

故选:

A.

【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成形式,再求

的单调区间,只需把看作一个整体代入的相应单调区间内即可,注意

要先把化为正数.

5.

已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为()

A.

13

B.

12

C.

9

D.

6

【答案】

C

【解析】

【分析】本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式

即可得到答案.

【详解】由题,,则,

所以(当且仅当时,等号成立).

故选:

C

【点睛】椭圆上的点与椭圆的两焦点的距离问题,常常从椭圆的定义入手,注意基本不等式得灵活运用,

或者记住定理:两正数,和一定相等时及最大,积一定,相等时和最小,也可快速求解.

6.

若,则()

A.B.C.D.

【答案】

C

【解析】

【分析】将式子先利用二倍角公式和平方关系配方化简,然后增添分母

()

,进行齐次化

处理,化为正切的表达式,代入即可得到结果.

【详解】将式子进行齐次化处理得:

故选:

C

【点睛】易错点睛:本题如果利用,求出的值,可能还需要分象限讨论其正负,通

过齐次化处理,可以避开了这一讨论.

7.

若过点可以作曲线的两条切线,则()

A.B.

C.D.

【答案】

D

【解析】

【分析】解法一:根据导数几何意义求得切线方程,再构造函数,利用导数研究函数图象,结合图形确定

结果;

解法二:画出曲线的图象,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以作出两条切线

.

【详解】在曲线上任取一点,对函数求导得,

所以,曲线在点处的切线方程为,即,

由题意可知,点在直线上,可得,

令,则

.

当时,,此时函数单调递增,

当时,,此时函数单调递减,

所以,,

由题意可知,直线与曲线的图象有两个交点,则,

当时,,当时,,作出函数的图象如下图所示:

由图可知,当时,直线与曲线的图象有两个交点

.

故选:

D.

解法二:画出函数曲线的图象如图所示,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以

作出两条切线

.

由此可知

.

故选:

D.

【点睛】解法一是严格的证明求解方法,其中的极限处理在中学知识范围内需要用到指数函数的增长特性

进行估计,解法二是根据基于对指数函数的图象的清晰的理解与认识的基础上,直观解决问题的有效方法

.

8.

6

个相同的球,分别标有数字

1

2

3

4

5

6

,从中有放回的随机取两次,每次取

1

个球,甲表示

事件

第一次取出的球的数字是

1”

,乙表示事件

第二次取出的球的数字是

2”

,丙表示事件

两次取出的球的

数字之和是

8”

,丁表示事件

两次取出的球的数字之和是

7”

,则()

A.

甲与丙相互独立

B.

甲与丁相互独立

C.

乙与丙相互独立

D.

丙与丁相互独立

【答案】

B

【解析】

【分析】根据独立事件概率关系逐一判断

【详解】,

故选:

B

【点睛】判断事件是否独立,先计算对应概率,再判断是否成立

选择题:本题共

4

小题,每小题

5

分,共

20

.

在每小题给出的选项中,有多项符合题目

要求

.

全部选对的得

5

分,部分选对的得

2

分,有选错的得

0

.

9.

有一组样本数据,,

,,由这组数据得到新样本数据,,

,,其中

(

为非零常数,则()

A.两组样本数据的样本平均数相同

B.两组样本数据的样本中位数相同

C.两组样本数据的样本标准差相同

D.两组样数据的样本极差相同

【答案】

CD

【解析】

【分析】

A

C

利用两组数据的线性关系有、,即可判断正误;根据中位数、

极差的定义,结合已知线性关系可判断

B

D

的正误

.

【详解】

A

:且,故平均数不相同,错误;

B

:若第一组中位数为,则第二组的中位数为,显然不相同,错误;

C

:,故方差相同,正确;

D

:由极差的定义知:若第一组的极差为,则第二组的极差为

,故极差相同,正确;

故选:

CD

10.

已知为坐标原点,点,,,,

则()

A.B.

C.D.

【答案】

AC

【解析】

【分析】

A

B

写出,、,的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;

C

D

根据向量

的坐标,应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误

.

【详解】

A

:,,所以,

,故,正确;

B

:,,所以

同理,故不一定相等,错误;

C

:由题意得:,

,正确;

D

:由题意得:,

,故一般来说故错误;

故选:

AC

11.

已知点在圆上,点、,则()

A.

点到直线的距离小于

B.

点到直线的距离大于

C.

当最小时,

D.

当最大时,

【答案】

ACD

【解析】

【分析】计算出圆心到直线的距离,可得出点到直线的距离的取值范围,可判断

AB

选项的正误;

分析可知,当最大或最小时,与圆相切,利用勾股定理可判断

CD

选项的正误

.

【详解】圆圆心为,半径为,

直线的方程为,即,

圆心到直线的距离为,

所以,点到直线的距离的最小值为,最大值为,

A

选项正确,

B

选项错

误;

如下图所示:

当最大或最小时,与圆相切,连接、,可知,

,,由勾股定理可得,

CD

选项

正确

.

故选:

ACD.

【点睛】结论点睛:若直线与半径为的圆相离,圆心到直线的距离为,则圆上一点到直线

的距离的取值范围是

.

12.

在正三棱柱中,,点满足,其中,,

则()

A.

当时,的周长为定值

B.

当时,三棱锥的体积为定值

C.

当时,有且仅有一个点,使得

D.

当时,有且仅有一个点,使得平面

【答案】

BD

【解析】

【分析】对于

A

,由于等价向量关系,联系到一个三角形内,进而确定点的坐标;

对于

B

,将点的运动轨迹考虑到一个三角形内,确定路线,进而考虑体积是否为定值;

对于

C

,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数;

对于

D

,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数.

【详解】

易知,点在矩形内部(含边界).

对于

A

,当时,,即此时线段,周长不是定值,故

A

错误;

对于

B

,当时,,故此时点轨迹为线段,而,

平面,则有到平面的距离为定值,所以其体积为定值,故

B

正确.

对于

C

,当时,,取,中点分别为,,则,所

以点轨迹为线段,不妨建系解决,建立空间直角坐标系如图,,,,

则,,,所以或.故均

满足,故

C

错误;

对于

D

,当时,,取,中点为.,所以点

轨迹为线段.设,因为,所以,,

所以,此时与重合,故

D

正确.

故选:

BD

【点睛】本题主要考查向量的等价替换,关键之处在于所求点的坐标放在三角形内.

填空题:本题共

4

小题,每小题

5

分,共

20

.

13.

已知函数是偶函数,则______

.

【答案】

1

【解析】

【分析】利用偶函数的定义可求参数的值.

【详解】因为,故,

因为为偶函数,故,

时,整理得到,

故,

故答案为:1

14.

已知为坐标原点,抛物线:

()

的焦点为,为上一点,与轴垂直,为

轴上一点,且,若,则的准线方程为______

.

【答案】

【解析】

【分析】先用坐标表示,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得,即得结果

.

【详解】抛物线:

()

的焦点

,

P

为上一点,与轴垂直,

所以

P

的横坐标为,代入抛物线方程求得

P

的纵坐标为

,

不妨设

,

因为

Q

为轴上一点,且,所以

Q

F

的右侧,

又,

因为,所以

,

所以的准线方程为

故答案为:

.

【点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键

.

15.

函数的最小值为

______.

【答案】

1

【解析】

【分析】由解析式知定义域为,讨论、、,并结合导数研究的单调

性,即可求最小值

.

【详解】由题设知:定义域为,

∴当时,,此时单调递减;

当时,,有,此时单调递减;

当时,,有,此时单调递增;

又在各分段的界点处连续,

∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;

故答案为:

1.

16.

某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为

的长方形纸,对折

1

次共可以得到,两种规格的图形,它们的面积之和

,对折

2

次共可以得到,,三种规格的图形,它们的

面积之和,以此类推,则对折

4

次共可以得到不同规格图形的种数为

______

;如果对折次,

那么

______.

【答案】

(1).5(2).

【解析】

【分析】(

1

)按对折列举即可;(

2

)根据规律可得,再根据错位相减法得结果.

【详解】(

1

)由对折

2

次共可以得到,,三种规格的图形,所以对

着三次的结果有:,共

4

种不同规格(单位;

故对折

4

次可得到如下规格:,,,,,共

5

种不同规格;

2

)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格如何,其面积成

公比为的等比数列,首项为

120,

n

次对折后的图形面积为,对于第

n

此对折后的

图形的规格形状种数,根据(

1

)的过程和结论,猜想为种(证明从略),故得猜想,

设,

则,

两式作差得:

因此,

.

故答案为:;

.

【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:

1

)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;

2

)对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;

3

)对于结构,利用分组求和法;

4

)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂

项相消法求和

.

解答题:本题共

6

小题,共

70

.

解答应写出文字说明

证明过程或演算步骤

.

17.

已知数列满足,

1

)记,写出,,并求数列通项公式;

2

)求的前

20

项和

.

【答案】(1);(2).

【解析】

【分析】(1)根据题设中的递推关系可得,从而可求的通项.

(2)根据题设中的递推关系可得的前项和为可化为,利用

(1)的结果可求.

【详解】(1)由题设可得

又,,

故,即,即

所以为等差数列,故.

(2)设的前项和为,则,

因为,

所以

.

【点睛】方法点睛:对于数列的交叉递推关系,我们一般利用已知的关系得到奇数项的递推关系或偶数项

的递推关系,再结合已知数列的通项公式、求和公式等来求解问题.

18.

某学校组织

一带一路

知识竞赛,有

A

B

两类问题,每位参加比赛的同学先在两类问题中选择一类并

从中随机抽取一个问题回答,若回答错误则该同学比赛结束;若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一

个问题回答,无论回答正确与否,该同学比赛结束.

A

类问题中的每个问题回答正确得

20

分,否则得

0

分;

B

类问题中的每个问题回答正确得

80

分,否则得

0

分,己知小明能正确回答

A

类问题的概率为

0.8

,能正确

回答

B

类问题的概率为

0.6

,且能正确回答问题的概率与回答次序无关

.

1

)若小明先回答

A

类问题,记为小明的累计得分,求的分布列;

2

)为使累计得分的期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由

.

【答案】(

1

)见解析;(2)类.

【解析】

【分析】(

1

)通过题意分析出小明累计得分的所有可能取值,逐一求概率列分布列即可.(2)与(1)类

似,找出先回答类问题的数学期望,比较两个期望的大小即可.

【详解】(

1

)由题可知,的所有可能取值为,,.

所以的分布列为

(2)由(1)知,.

若小明先回答问题,记为小明的累计得分,则的所有可能取值为,,.

所以.

因,所以小明应选择先回答类问题.

19.

记是内角,,的对边分别为,,

.

已知,点在边上,

.

1

)证明:;

2

)若,求

.

【答案】(

1

)证明见解析;(

2

.

【解析】

【分析】(

1

)根据正弦定理的边角关系有,结合已知即可证结论

.

2

)由题设,应用余弦定理求、,又

,可得,结合已知及余弦定理即可求

.

【详解】

1

)由题设,,由正弦定理知:,即,

∴,又,

∴,得证

.

2

)由题意知:,

∴,同理,

∵,

∴,整理得,又,

∴,整理得,解得或,

由余弦定理知:,

当时,不合题意;当时,;

综上,

.

【点睛】关键点点睛:第二问,根据余弦定理及得到的数量关系,结合已知条

件及余弦定理求

.

20.

如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点

.

1

)证明:;

2

)若是边长为

1

的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为

,求三棱锥的体积

.

【答案】

(1)

详见解析

(2)

【解析】

【分析】(

1

)根据面面垂直性质定理得

AO

⊥平面

BCD

,即可证得结果;

2

)先作出二面角平面角,再求得高,最后根据体积公式得结果

.

【详解】(

1

)因为

AB=AD,O

BD

中点,所以

AO

BD

因为平面

ABD

平面

BCD,

平面

ABD

⊥平面

BCD

,平面

ABD

因此

AO

⊥平面

BCD

因为平面

BCD

,所以

AO

CD

(2)

EF

BD

F,

FM

BC

M,

FM

因为

AO

⊥平面

BCD

,所以

AO

BD,AO

CD

所以

EF

BD,EF

CD,,

因此

EF

⊥平面

BCD

,即

EF

BC

因为

FM

BC

,

所以

BC

⊥平面

EFM

,即

BC

ME

则为二面角

E-BC-D

的平面角

,

因为

,

为正三角形

,

所以为直角三角形

因为

,

从而

EF=FM=

平面

BCD,

所以

【点睛】二面角的求法:一是定义法,二是三垂线定理法,三是垂面法,四是投影法

.

21.

在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为

.

1

)求的方程;

2

)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,

求直线的斜率与直线的斜率之和

.

【答案】(

1

);(

2

.

【解析】

【分析】(

1

)利用双曲线的定义可知轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,求出、的值,

即可得出轨迹的方程;

2

)设点,设直线的方程为,设点、,联立直线与

曲线的方程,列出韦达定理,求出的表达式,设直线的斜率为,同理可得出的

表达式,由化简可得的值

.

【详解】因为,

所以,轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,

设轨迹的方程为,则,可得,,

所以,轨迹的方程为;

2

)设点,若过点的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线无公共点,

不妨直线的方程为,即,

联立,消去并整理可得,

设点、,则且

.

由韦达定理可得,,

所以,,

设直线的斜率为,同理可得,

因为,即,整理可得,

即,显然,故

.

因此,直线与直线的斜率之和为

.

【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:

1

)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;

2

)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.

22.

已知函数

.

1

)讨论的单调性;

2

)设,为两个不相等的正数,且,证明:

.

【答案】(

1

)的递增区间为,递减区间为;(2)证明见解析.

【解析】

【分析】(1)求出函数的导数,判断其符号可得函数的单调区间;

(2)设,原不等式等价于,前者可构建新函数,利用极值点偏移可证,后者

可设,从而把转化为在上的恒成立问题,利用导数可

证明该结论成立.

【详解】(1)函数的定义域为,

又,

当时,,当时,,

故递增区间为,递减区间为.

(2)因为,故,即,

故,

设,由(1)可知不妨设.

因为时,,时,,

故.

先证:,

若,必成立.

若,要证:,即证,而,

故即证,即证:,其中.

设,

则,

因为,故,故,

所以,故在为增函数,所以,

故,即成立,所以成立,

综上,成立.

设,则,

结合,可得:,

即:,故,

要证:,即证,即证,

即证:,即证:,

令,

则,

先证明一个不等式:.

设,则,

当时,;当时,,

故在上为增函数,在上为减函数,故,

故成立

由上述不等式可得当时,,故恒成立,

故在上为减函数,故,

故成立,即成立.

综上所述,.

【点睛】方法点睛:极值点偏移问题,一般利用通过原函数的单调性,把与自变量有关的不等式问题转化

与原函数的函数值有关的不等式问题,也可以引入第三个变量,把不等式的问题转化为与新引入变量有关

的不等式问题.

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