2021年全国新高考数学卷(含答案解析)
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2021年全国统一高考数学试卷(新高考全国Ⅱ卷)使用省份:海南、辽宁、重庆一、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. 复数2i13i--在复平面内对应的点所在的象限为( )A. 第一象限 B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】A 【解析】【分析】利用复数的除法可化简2i13i--,从而可求对应的点的位置.【详解】()()2i 13i 2i 55i 1i13i 10102-+-++===-,所以该复数对应的点为11,22æöç÷èø,该点在第一象限,故选:A2. 设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()U A B =I ð( )A. {3} B. {1,6} C. {5,6} D. {1,3}【答案】B 【解析】【分析】根据交集、补集的定义可求()U A B Çð.【详解】由题设可得{}U 1,5,6B =ð,故(){}U 1,6A B Ç=ð,故选:B.3. 抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( )A. 1B. 2C. D. 4【答案】B 【解析】【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值..【详解】抛物线的焦点坐标为,02p æöç÷èø,其到直线10x y -+=的距离:d 解得:2p =(6p =-舍去).故选:B.4.北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为36000km (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O ,半径r 为6400km 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为a ,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos )S r p a =-(单位:2km),则S 占地球表面积的百分比约为( )A. 26% B. 34% C. 42% D. 50%【答案】C 【解析】【分析】由题意结合所给的表面积公式和球的表面积公式整理计算即可求得最终结果.【详解】由题意可得,S 占地球表面积的百分比约为:226400164003600002(1.cos )1cos 44242%22r r p a ap ---+==»=.故选:C .5. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )A. 20+B. C.563【答案】D 【解析】【分析】由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积,再由棱台的体积公式即可得解.【详解】作出图形,连接该正四棱台上下底面的中心,如图,因为该四棱台上下底面边长分别为2,4,侧棱长为2,所以该棱台的高h ==下底面面积116S =,上底面面积24S =,所以该棱台的体积((121116433V h S S =+=++=.故选:D.6. 某物理量的测量结果服从正态分布()210,N s,下列结论中不正确的是( )A. s 越小,该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B. s 越小,该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5C. s 越小,该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等D. s 越小,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等【答案】D 【解析】【分析】由正态分布密度曲线的特征逐项判断即可得解.【详解】对于A ,2s 为数据的方差,所以s 越小,数据在10m =附近越集中,所以测量结果落在()9.9,10.1内的概率越大,故A 正确;对于B ,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于10的概率为0.5,故B 正确;对于C ,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于10.01的概率与小于9.99的概率相等,故C 正确;对于D ,因为该物理量一次测量结果落在()9.9,10.0的概率与落在()10.2,10.3的概率不同,所以一次测量结果落在()9.9,10.2的概率与落在()10,10.3的概率不同,故D 错误.故选:D .7. 已知5log 2a =,8log 3b =,12c =,则下列判断正确的是( )A. c b a << B. b a c<< C. a c b<< D. a b c<<【答案】C 【解析】【分析】对数函数的单调性可比较a 、b 与c 的大小关系,由此可得出结论.【详解】55881log 2log log log 32a b =<==<=,即a c b <<.故选:C.8. 已知函数()f x 的定义域为R ,()2f x +为偶函数,()21f x +为奇函数,则( )A. 102f æö-=ç÷èøB. ()10f -=C. ()20f =D. ()40f =【答案】B 【解析】【分析】推导出函数()f x 是以4为周期的周期函数,由已知条件得出()10f =,结合已知条件可得出结论.【详解】因为函数()2f x +为偶函数,则()()22f x f x +=-,可得()()31f x f x +=-,因为函数()21f x +为奇函数,则()()1221f x f x -=-+,所以,()()11f x f x -=-+,所以,()()()311f x f x f x +=-+=-,即()()4f x f x =+,故函数()f x 是以4为周期的周期函数,因为函数()()21F x f x =+为奇函数,则()()010F f ==,故()()110f f -=-=,其它三个选项未知.故选:B.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.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分.9. 下列统计量中,能度量样本12,,,n x x x L 的离散程度的是( )A. 样本12,,,n x x x L 的标准差B. 样本12,,,n x x x L 的中位数C. 样本12,,,n x x x L 的极差D. 样本12,,,n x x x L 的平均数【答案】AC 【解析】【分析】考查所给的选项哪些是考查数据的离散程度,哪些是考查数据的集中趋势即可确定正确选项.【详解】由标准差的定义可知,标准差考查的是数据的离散程度;由中位数的定义可知,中位数考查的是数据的集中趋势;由极差的定义可知,极差考查的是数据的离散程度;由平均数的定义可知,平均数考查的是数据的集中趋势;故选:AC.10.如图,在正方体中,O 为底面的中心,P 为所在棱的中点,M ,N 为正方体的顶点.则满足MN OP ^的是( )A. B.C. D.【答案】BC 【解析】【分析】根据线面垂直的判定定理可得BC 的正误,平移直线MN 构造所考虑的线线角后可判断AD 的正误.【详解】设正方体的棱长为2,对于A ,如图(1)所示,连接AC ,则//MN AC ,故POC Ð(或其补角)为异面直线,OP MN 所成的角,直角三角形OPC ,OC =1CP =,故tan POC Ð==在故MN OP ^不成立,故A 错误.对于B ,如图(2)所示,取NT 的中点为Q ,连接PQ ,OQ ,则OQ NT ^,PQ MN ^,由正方体SBCM NADT -可得SN ^平面ANDT ,而OQ Ì平面ANDT ,故SN OQ ^,而SN MN N =I ,故OQ ^平面SNTM ,又MN Ì平面SNTM ,OQ MN ^,而OQ PQ Q =I ,所以MN ^平面OPQ ,而PO Ì平面OPQ ,故MN OP ^,故B 正确.对于C ,如图(3),连接BD ,则//BD MN ,由B 的判断可得OP BD ^,故OP MN ^,故C 正确.对于D ,如图(4),取AD 的中点Q ,AB 的中点K ,连接,,,,AC PQ OQ PK OK ,则//AC MN ,因为DP PC =,故//PQ AC ,故//PQ MN ,所以QPO Ð或其补角为异面直线,PO MN 所成的角,因为正方体的棱长为2,故12PQ AC ==,OQ ===PO ===,222QO PQ OP <+,故QPO Ð不是直角,故,PO MN 不垂直,故D 错误.故选:BC.11. 已知直线2:0l ax by r +-=与圆222:C x y r +=,点(,)A a b ,则下列说法正确的是( )A. 若点A 在圆C 上,则直线l 与圆C 相切B. 若点A 在圆C 内,则直线l 与圆C 相离C. 若点A 在圆C 外,则直线l 与圆C 相离D. 若点A 在直线l 上,则直线l 与圆C 相切【答案】ABD 【解析】【分析】转化点与圆、点与直线的位置关系为222,a b r +的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【详解】圆心()0,0C 到直线l 的距离d =,若点(),A a b 在圆C 上,则222a b r +=,所以d =则直线l 与圆C 相切,故A 正确;若点(),A a b 在圆C 内,则222a b r +<,所以d =则直线l 与圆C 相离,故B 正确;若点(),A a b 在圆C 外,则222a b r +>,所以d =则直线l 与圆C 相交,故C 错误;若点(),A a b 在直线l 上,则2220a b r +-=即222=a b r +,所以d =l 与圆C 相切,故D 正确.故选:ABD.12.设正整数010112222k k k k n a a a a --=×+×++×+×L ,其中{}0,1i a Î,记()01k n a a a w =+++L .则()A. ()()2n n w w =B. ()()231n n w w +=+C. ()()8543n n w w +=+D. ()21nnw -=【答案】ACD 【解析】【分析】利用()n w 的定义可判断ACD 选项的正误,利用特殊值法可判断B 选项的正误.【详解】对于A 选项,()01k n a a a w =+++L ,12101122222k k k k n a a a a +-=×+×++×+×L ,所以,()()012k n a a a n w w =+++=L ,A 选项正确;对于B 选项,取2n =,012237121212n +==×+×+×,()73w \=,而0120212=×+×,则()21w =,即()()721w w ¹+,B 选项错误;对于C 选项,3430234301018522251212222k k k k n a a a a a a +++=×+×++×+=×+×+×+×++×L L ,所以,()01852k n a a a w +=++++L ,2320123201014322231212222k k k k n a a a a a a +++=×+×++×+=×+×+×+×++×L L ,所以,()01432k n a a a w +=++++L ,因此,()()8543n n w w +=+,C 选项正确;对于D 选项,01121222n n --=+++L ,故()21nn w -=,D 选项正确.故选:ACD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为_______________【答案】y =【解析】【分析】由双曲线离心率公式可得223b a=,再由渐近线方程即可得解.【详解】因为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为2,所以2e ===,所以223b a =,所以该双曲线的渐近线方程为by x a=±=.故答案为:y =.【点睛】本题考查了双曲线离心率的应用及渐近线的求解,考查了运算求解能力,属于基础题.14. 写出一个同时具有下列性质①②③的函数():f x _______.①()()()1212f x x f x f x =;②当(0,)x Î+¥时,()0f x ¢>;③()¢f x 是奇函数.【答案】()4f x x =(答案不唯一,()()2*nxN f n x =Î均满足)【解析】【分析】根据幂函数的性质可得所求的()f x .【详解】取()4f x x =,则()()()()44421121122x f x f x x x x f x x ===,满足①,()34f x x ¢=,0x >时有()0f x ¢>,满足②,()34f x x ¢=的定义域为R ,又()()34f x x f x ¢¢-=-=-,故()f x ¢是奇函数,满足③.故答案为:()4f x x =(答案不唯一,()()2*nxN f n x =Î均满足)15. 已知向量0a b c ++=r r r r ,1a =r ,2b c ==r r ,a b b c c a ×+×+×=r r r r r r_______.【答案】92-【解析】【分析】由已知可得()20a b c++=r r r,展开化简后可得结果.【详解】由已知可得()()()22222920a b c a b c a b b c c a a b b c c a ++=+++×+×+×=+×+×+×=r r rr r r r r r r r r r r r r r r,因此,92a b b c c a ×+×+×=-r r r r r r .故答案为:92-.16.已知函数12()1,0,0xf x e x x <=>-,函数()f x 的图象在点()()11,A x f x 和点()()22,B x f x 的两条切线互相垂直,且分别交y 轴于M ,N 两点,则||||AM BN 取值范围是_______.【答案】()0,1【解析】【分析】结合导数的几何意义可得120x x +=,结合直线方程及两点间距离公式可得A M =,B N =.【详解】由题意,()1011,0,xx x e x f x e e x <=ì---³ï=íïî,则()0,,0xx x f x e e x ì-ï=<>í¢ïî,所以点()11,1x A x e -和点()22,1x B x e -,12,x x AM BN k e k e =-=,所以12121,0x x e e x x -×=-+=,所以()()111111,0:,11x x x x e e x x e AM e y M x -+=---+,所以AM ==()10,1x e =Î=故答案:()0,1【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用导数的几何意义转化条件120x x +=,消去一个变量后,运算即可得解.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 记n S 是公差不为0等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)求使n n S a >成立的n 的最小值.【答案】(1)26n a n =-;(2)7.【解析】【分析】(1)由题意首先求得3a 的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;(2)首先求得前n 项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n 的最小值.【详解】(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则:3335,0a a a =\=,设等差数列的公差为d ,从而有:()()22433a a a d a d d =-+=-,()()()41234333322S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-++-=-,从而:22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =,数列的通项公式为:()3326n a a n d n =+-=-.(2)由数列的通项公式可得:1264a =-=-,则:()()214262n n n S n n n -=´-+´=-,.为的则不等式n n S a >即:2526n n n ->-,整理可得:()()160n n -->,解得:1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7.【点睛】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.18. 在ABC V 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+..(1)若2sin 3sin C A =,求ABC V 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC V 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.【答案】(12)存在,且2a =.【解析】【分析】(1)由正弦定理可得出23c a =,结合已知条件求出a 的值,进一步可求得b 、c 的值,利用余弦定理以及同角三角函数的基本关系求出sin B ,再利用三角形的面积公式可求得结果;(2)分析可知,角C 为钝角,由cos 0C <结合三角形三边关系可求得整数a 的值.【详解】(1)因为2sin 3sin C A =,则()2223c a a =+=,则4a =,故5b =,6c =,2221cos 28a b c C ab +-==,所以,C 为锐角,则sin C ==,因此,11sin 4522ABC S ab C ==´´=△(2)显然c b a >>,若ABC V 为钝角三角形,则C 为钝角,由余弦定理可得()()()()22222221223cos 022121a a a a b c a a C ab a a a a ++-++---===<++,解得13a -<<,则0<<3a ,由三角形三边关系可得12a a a ++>+,可得1a >,a Z ÎQ ,故2a =.19. 在四棱锥Q ABCD -中,底面ABCD 是正方形,若2,3AD QD QA QC ====.(1)证明:平面QAD ^平面ABCD ;(2)求二面角B QD A --的平面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)23.【解析】【分析】(1)取AD 的中点为O ,连接,QO CO ,可证QO ^平面ABCD ,从而得到面QAD ^面ABCD .(2)在平面ABCD 内,过O 作//OT CD ,交BC 于T ,则OT AD ^,建如图所示的空间坐标系,求出平面QAD 、平面BQD 的法向量后可求二面角的余弦值.【详解】(1)取AD 的中点为O ,连接,QO CO .因为QA QD =,OA OD =,则QO ^AD ,而2,AD QA ==2QO ==.在正方形ABCD 中,因为2AD =,故1DO =,故CO =因为3QC =,故222QC QO OC =+,故QOC V 为直角三角形且QO OC ^,因为OC AD O =I ,故QO ^平面ABCD ,因为QO Ì平面QAD ,故平面QAD ^平面ABCD .(2)在平面ABCD 内,过O 作//OT CD ,交BC 于T ,则OT AD ^,结合(1)中的QO ^平面ABCD ,故可建如图所示的空间坐标系.则()()()0,1,0,0,0,2,2,1,0D Q B -,故()()2,1,2,2,2,0BQ BD =-=-uuu r uuu r .设平面QBD 的法向量(),,n x y z =r ,则00n BQ n BD ì×=í×=îuuu v v uuu v v 即220220x y z x y -++=ìí-+=î,取1x =,则11,2y z ==,故11,1,2n æö=ç÷èør .而平面QAD 的法向量为()1,0,0m =u r ,故12cos ,3312m n ==´u r r .二面角B QD A --的平面角为锐角,故其余弦值为23.20. 已知椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>,右焦点为F.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是||MN =【答案】(1)2213x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由离心率公式可得a =2b ,即可得解;(2)必要性:由三点共线及直线与圆相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证MN =充分性:设直线():,0MN y kx b kb =+<,由直线与圆相切得221b k =+,联立直线与椭圆方程结合弦=1k =±,即可得解.【详解】(1)由题意,椭圆半焦距c =且c e a ==,所以a =又2221b a c =-=,所以椭圆方程为2213x y +=;(2)由(1)得,曲线为221(0)x y x +=>,当直线MN 的斜率不存在时,直线:1MN x =,不合题意;当直线MN 的斜率存在时,设()()1122,,,M x y N x y ,必要性:若M ,N ,F三点共线,可设直线(:MN y k x =即0kx y--=,由直线MN 与曲线221(0)x y x +=>1,解得1k =±,联立(2213y x x y ì=±ïíï+=î可得2430x -+=,所以121234x x x x +=×=,所以MN ==所以必要性成立;充分性:设直线():,0MN y kx b kb =+<即0kx y b -+=,由直线MN 与曲线221(0)x y x +=>1=,所以221b k =+,联立2213y kx b x y =+ìïí+=ïî可得()222136330k x kbx b +++-=,所以2121222633,1313kb b x x x x k k -+=-×=++,===化简得()22310k-=,所以1k=±,所以kb=ìïí=ïî或kb=ìïí=ïî,所以直线:MN y x=或y x=-,所以直线MN过点F,M,N,F三点共线,充分性成立;所以M,N,F三点共线的充要条件是||MN=【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用,注意运算的准确性是解题的重中之重. 21.一种微生物群体可以经过自身繁殖不断生存下来,设一个这种微生物为第0代,经过一次繁殖后为第1代,再经过一次繁殖后为第2代……,该微生物每代繁殖的个数是相互独立的且有相同的分布列,设X表示1个微生物个体繁殖下一代的个数,()(0,1,2,3)iP X i p i===.(1)已知01230.4,0.3,0.2,0.1p p p p====,求()E X;(2)设p表示该种微生物经过多代繁殖后临近灭绝的概率,p是关于x的方程:230123p p x p x p x x+++=的一个最小正实根,求证:当()1E X£时,1p=,当()1E X>时,1p<;(3)根据你的理解说明(2)问结论的实际含义.【答案】(1)1;(2)见解析;(3)见解析.【解析】【分析】(1)利用公式计算可得()E X.(2)利用导数讨论函数的单调性,结合()10f=及极值点的范围可得()f x的最小正零点.(3)利用期望的意义及根的范围可得相应的理解说明.【详解】(1)()00.410.320.230.11E X=´+´+´+´=.(2)设()()3232101f x p x p x p x p=++-+,因为32101p p p p +++=,故()()32322030f x p x p x p p p x p =+-+++,若()1E X £,则123231p p p ++£,故2302p p p +£.()()23220332f x p x p x p p p ¢=+-++,因为()()20300f p p p ¢=-++<,()230120f p p p ¢=+-£,故()f x ¢有两个不同零点12,x x ,且1201x x <<£,且()()12,,x x x Î-¥È+¥时,()0f x ¢>;()12,x x x Î时,()0f x ¢<;故()f x 在()1,x -¥,()2,x +¥上为增函数,在()12,x x 上为减函数,若21x =,因为()f x 在()2,x +¥为增函数且()10f =,而当()20,x x Î时,因为()f x 在()12,x x 上为减函数,故()()()210f x f x f >==,故1为230123p p x p x p x x +++=的一个最小正实根,若21>x ,因为()10f =且在()20,x 上为减函数,故1为230123p p x p x p x x +++=的一个最小正实根,综上,若()1E X £,则1p =.若()1E X >,则123231p p p ++>,故2302p p p +>.此时()()20300f p p p ¢=-++<,()230120f p p p ¢=+->,故()f x ¢有两个不同零点34,x x ,且3401x x <<<,且()()34,,x x x Î-¥+¥U 时,()0f x ¢>;()34,x x x Î时,()0f x ¢<;故()f x 在()3,x -¥,()4,x +¥上为增函数,在()34,x x 上为减函数,而()10f =,故()40f x <,又()000f p =>,故()f x 在()40,x 存在一个零点p ,且1p <.所以p 为230123p p x p x p x x +++=的一个最小正实根,此时1p <,故当()1E X >时,1p <.(3)意义:每一个该种微生物繁殖后代的平均数不超过1,则若干代必然灭绝,若繁殖后代的平均数超过1,则若干代后被灭绝的概率小于1.22. 已知函数2()(1)x f x x e ax b =--+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)从下面两个条件中选一个,证明:()f x 有一个零点①21,222e a b a <£>;②10,22a b a <<£.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后分类讨论确定函数的单调性即可;(2)由题意结合(1)中函数的单调性和函数零点存在定理即可证得题中的结论.【详解】(1)由函数的解析式可得:()()'2x f x x e a =-,当0a £时,若(),0x Î-¥,则()()'0,f x f x <单调递减,若()0,x Î+¥,则()()'0,f x f x >单调递增;当102a <<时,若()(),ln 2x a Î-¥,则()()'0,f x f x >单调递增,若()()ln 2,0x a Î,则()()'0,f x f x <单调递减,若()0,x Î+¥,则()()'0,f x f x >单调递增;当12a =时,()()'0,f x f x ³在R 上单调递增;当12a >时,若(),0x Î-¥,则()()'0,f x f x >单调递增,若()()0,ln 2x a Î,则()()'0,f x f x <单调递减,若()()ln 2,x a Î+¥,则()()'0,f x f x >单调递增;(2)若选择条件①:由于2122e a <…,故212a e <£,则()21,010b af b >>=->,而()()210b f b b e ab b --=----<,而函数在区间(),0-¥上单调递增,故函数在区间(),0-¥上有一个零点.()()()()2ln 22ln 21ln 2f a a a a a b=--+éùéùëûëû()()22ln 21ln 22a a a a a>--+éùéùëûëû()()22ln 2ln 2a a a a =-éùëû()()ln 22ln 2a a a =-éùëû,由于2122e a <…,212a e <£,故()()ln 22ln 20a a a -³éùëû,结合函数的单调性可知函数在区间()0,¥+上没有零点.综上可得,题中的结论成立.若选择条件②:由于102a <<,故21a <,则()01210fb a =-£-<,当0b ³时,24,42e a ><,()2240f e a b =-+>,而函数在区间()0,¥+上单调递增,故函数在区间()0,¥+上有一个零点.当0b <时,构造函数()1x H x e x =--,则()1xH x e ¢=-,当(),0x Î-¥时,()()0,H x H x ¢<单调递减,当()0,x Î+¥时,()()0,H x H x ¢>单调递增,注意到()00H =,故()0H x ³恒成立,从而有:1x e x ³+,此时:()()()()22111x f x x e ax b x x ax b =---³-+-+()()211a x b =-+-,当x ()()2110a x b -+->,取01x =+,则()00f x >,即:()00,10f f ö<+>÷÷ø,而函数在区间()0,¥+上单调递增,故函数在区间()0,¥+上有一个零点.()()()()2ln 22ln 21ln 2f a a a a a b =--+éùéùëûëû()()22ln21ln22a a a a a £--+éùéùëûëû()()22ln2ln2a a a a=-éùëû()()ln22ln2a a a=-éùëû,由于12a<<,021a<<,故()()ln22ln20a a a-<éùëû,结合函数的单调性可知函数在区间(),0-¥上没有零点.综上可得,题中的结论成立.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.。
2021年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)数学(理)一、选择题1.设2()3()46z z z z i ++-=+,则z =()A.12i -B.12i +C.1i +D.1i -答案:C 解析:设z a bi =+,则z a bi =-,2()3()4646z z z z a bi i ++-=+=+,所以1a =,1b =,所以1z i =+.2.已知集合{|21,}S s s n n Z ==+∈,{|41,}T t t n n Z ==+∈,则S T = ()A.∅B.SC.TD.Z 答案:C 解析:21s n =+,n Z ∈;当2n k =,k Z ∈时,{|41,}S s s k k Z ==+∈;当21n k =+,k Z ∈时,{|43,}S s s k k Z ==+∈.所以T S Ü,S T T = .故选C.3.已知命题:p x R ∃∈﹐sin 1x <;命题||:,1x q x R e∈∀≥,则下列命题中为真命题的是()A.p q∧B.p q ⌝∧C.p q∧⌝D.()p q ⌝∨答案:A 解析:根据正弦函数的值域sin [1,1]x ∈-,故x R ∃∈,sin 1x <,p 为真命题,而函数||x y y e ==为偶函数,且0x ≥时,||1x y e =≥,故x R ∀∈,||1x y e =≥恒成立.,则q 也为真命题,所以p q ∧为真,选A.4.设函数1()1xf x x-=+,则下列函数中为奇函数的是()A.1()1f x --B.1()1f x -+C.1()1f x +-D.1()1f x ++答案:B 解析:12()111x f x x x -==-+++,()f x 向右平移一个单位,向上平移一个单位得到2()g x x=为奇函数.5.在正方体1111ABCD ABC D -中,P 为11BD 的中点,则直线PB 与1A D 所成的角为()A.2πB.3πC.4πD.6π答案:D 解析:如图,1P B C ∠为直线PB 与1A D 所成角的平面角.易知11AB C ∆为正三角形,又P 为11AC 中点,所以16PBC π∠=.6.将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰,短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有()A.60种B.120种C.240种D.480种答案:C 解析:所求分配方案数为2454240C A =.7.把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin()4y x π=-的图像,则)(f x =()A.7sin()212x π-B.sin()212x π+C.7sin(212x π-D.sin(212x π+答案:B解析:逆向:231sin()sin(sin() 412212 y x y x y xππππ=-−−−→=+−−−−−−−→=+左移横坐标变为原来的倍.故选B.8.在区间(0,1)与(1,2)中各随机取1个数,则两数之和大于74的概率为()A.7 9B.23 32C.9 32D.2 9答案:B解析:由题意记(0,1)x∈,(1,2)y∈,题目即求74x y+>的概率,绘图如下所示.故113311123224411132 ABCDAM ANSPS==⨯-⋅-⨯⨯==⨯阴正.9.魏晋时期刘徽撰写的《海岛算经》是关于测量的数学著作.其中第一题是测量海岛的高.如图,点,,E H G在水平线AC上,DE和FG是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG称为“表距”,GC和EH都称为“表目距”.GC与EH的差称为“表目距的差”,则海岛的高AB =()A.⨯+表高表距表高表目距的差B.⨯-表高表距表高表目距的差C.⨯+表高表距表距表目距的差D.⨯-表高表距表距表目距的差答案:A 解析:连接DF 交AB 于M ,则AB AM BM =+.记BDM α∠=,BFM β∠=,则tan tan MB MBMF MD DF βα-=-=.而tan FG GC β=,tan EDEHα=.所以11(()tan tan tan tan MB MB GC EH GC EH MB MB MB FG ED ED βαβα--=-=⋅-=⋅.故ED DF MB GC EH ⋅⨯==-表高表距表目距的差,所以高AB ⨯=+表高表距表高表目距的差.10.设0a ≠,若x a =为函数2()()()f x a x a x b =--的极大值点,则A.a b <B.a b >C.2ab a <D.2ab a >答案:D 解析:若0a >,其图像如图(1),此时,0a b <<;若0a <,时图像如图(2),此时,0b a <<.综上,2ab a <.11.设B 是椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足,2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是()A.[)2B.1[,1)2C.2D.1(0,2答案:C 解析:由题意,点(0,)B b ,设00(,)P x y ,则2222200002221(1)x y y x a a b b +=⇒=-,故22222222222000000022()(122y c PB x y b a y by b y by a b b b =+-=-+-+=--++,0[,]y b b ∈-.由题意,当0y b =-时,2PB 最大,则32b b c -≤-,22b c ≥,222a c c -≥,2c c a =≤,2(0,2c ∈.12.设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c -,则()A.a b c <<B.b c a <<C.b a c <<D.c a b <<答案:B 解析:设()ln(1)1f x x =+,则(0.02)b c f -=,易得1()1f x x '==+当0x ≥时,1x +=≥()0f x '≤.所以()f x 在[0,)+∞上单调递减,所以(0.02)(0)0f f <=,故b c <.再设()2ln(1)1g x x =++,则(0.01)a c g -=,易得2()21g x x '==+当02x ≤<时,1x ≥=+,所以()g x '在[0.2)上0≥.故()g x 在[0.2)上单调递增,所以(0.01)(0)0g g >=,故a c >.综上,a c b >>.二、填空题13.已知双曲线C :221(0)x y m m-=>的一条渐近线为0my +=,则C 的焦距为.答案:4解析:易知双曲线渐近线方程为by x a=±,由题意得2a m =,21b =,且一条渐近线方程为y x m=-,则有0m =(舍去),3m =,故焦距为24c =.14.已知向量(1,3)a = ,(3,4)b = ,若()a b b λ-⊥,则λ=.答案:35解析:由题意得()0a b b λ-⋅= ,即15250λ-=,解得35λ=.15.记ABC ∆的内角A ,B,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为,60B =︒,223a c ac +=,则b =.答案:解析:1sin24ABC S ac B ac ∆===4ac =,由余弦定理,222328b a c ac ac ac ac =+-=-==,所以b =.16.以图①为正视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次为(写出符合要求的一组答案即可).答案:②⑤或③④解析:由高度可知,侧视图只能为②或③.侧视图为②,如图(1),平面PAC ⊥平面ABC ,PA PC ==,BA BC =,2AC =,俯视图为⑤.俯视图为③,如图(2),PA ⊥平面ABC ,1PA =,AC AB =,2BC =,俯视图为④.三、解答题17.某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到产品该项指标数据如下:旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为x 和y,样本方差分别己为21s 和22S .(1)求x ,y,21s ,22s :(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果2212210s s y x +-≥,否则不认为有显著提高)。
2021年普通高等学校招生全国统一考试数学试题(新高考Ⅱ)一、单选题(本大题共18小题,共80.0分)1.对于任意x∈[1,2],不等式x2+mx+1<0恒成立,则实数m取值范围是()A. (−∞,−2)B. (−∞,−52) C. (−2,2) D. (−2,2]2.已知命题p:∃x∈R,x2+2ax+a+2≤0,若命题p是假命题,则实数a的取值范围是()A. (−2,1)B. [−1,2]C. (−1,2)D. (0,2]3.已知实数a、b、c满足b+c=6−4a+3a2,c−b=4−4a+a2,则a、b、c的大小关系是()A. c≥b>aB. a>c≥bC. c>b>aD. a>c>b4.《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为了后世数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图所示的图形,在AB上取一点C,使得AC=a,BC=b,过点C作CD⊥AB交圆周于D,连接OD.作CE⊥OD交OD于E.由CD≥DE可以证明的不等式为()A. √ab≥2aba+b (a>0,b>0) B. a+b2≥√ab(a>0,b>0)C. √a2+b22≥a+b2(a>0,b>0) D. a2+b2≥2ab(a>0,b>0)5.函数f(x)=ax+b(x+c)2的图象如图所示,则下列结论成立的是()A. a >0,b >0,c <0B. a <0,b >0,c >0C. a <0,b >0,c <0D. a <0,b <0,c <06. 若f(x)满足关系式f(x)+2f(1x )=3x ,则f(2)的值为( )A. 1B. −1C. −32D. 327. 在函数y =|x|(x ∈[−1,1])的图象上有一点P(t,|t|),此函数与x 轴、直线x =−1及x =t 围成图形(如图阴影部分)的面积为S ,则S 与t 的函数关系图可表示为( )A.B.C.D.8. 函数f(x)在(−∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=−1,则满足−1≤f(x −2)≤1的x 的取值范围是( )A.B.C. [0,4]D. [1,3]9. 已知f(x)={(a −3)x +a +2,x <1,−ax 2+x,x ≥1在(−∞,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围为( )A. (0,3)B. [12,3)C. [23,3)D. [12,23]10. 已知λ∈R ,函数f(x)={x −2,x ≥λ,x 2+x −2,x <λ,若方程f(x)=0恰有2个实数解,则λ的取值范围是( )A. (−2,1]B. (−2,1]∪(2,+∞)C. (−2,1]∪[2,+∞)D. (−2,1)∪[2,+∞)11. 复数2−i1−3i 在复平面内对应的点所在的象限为( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限12. 设集合U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,3,6},B ={2,3,4},则A⋂(∁U B )=( )A. {3}B. {1,6}C. {5,6}D. {1,3}13. 抛物线y 2=2px(p >0)的焦点到直线y =x +1的距离为√2,则p =( )A. 1B. 2C. 2√2D. 414. 北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为36000km(轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O ,半径r 为6400km 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为α,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为S =2πr 2(1−cosα)(单位:km 2),则S 占地球表面积的百分比约为( )A. 26%B. 34%C. 42%D. 50%15. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )A. 20+12√3B. 28√2C. 563D. 28√2316. 某物理量的测量结果服从正态分布N (10,σ2),下列结论中不正确的是( )A. σ越小,该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B. σ越小,该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5C. σ越小,该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等D. σ越小,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等17. 已知a =log 52,b =log 83,c =12,则下列判断正确的是( )A. c <b <aB. b <a <cC. a <c <bD. a <b <c18. 已知函数f (x )的定义域为R ,f (x +2)为偶函数,f (2x +1)为奇函数,则( )A. f (−12)=0B. f (−1)=0C. f (2)=0D. f (4)=0二、多选题(本大题共10小题,共48.0分) 19. 下列说法正确的是( )A. 函数f(x)=log a(2x+1)−1的图象过顶点(0,0)B. 已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=x(x+1),则当x>0时,f(x)的解析式为f(x)=x−x2(x>0)C. 若函数y=f(x−2020)是奇函数,则y=f(x)的图象关于点(−2020,0)对称D. 函数y=2√x2+2的最小值为220.下列式子,可以是x2<1的一个充分不必要条件的有()A. x<1B. 0<x<1C. −1<x<1D. −1<x<021.下列选项中的两个集合相等的有()A. P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n+1),n∈Z}B. P={x|x=2n−1,n∈N∗},Q={x|x=2n+1,n∈N+}C. P={x|x2−x=0},Q={x|x=1+(−1)n2,n∈Z}D. P={x|y=x+1},Q={(x,y)|y=x+1}22.已知a,b∈R∗且a+b=1,那么下列不等式中,恒成立的有()A. ab≤14B. ab+1ab≥174C. √a+√b≤√2D. 1a+12b≥2√223.若x∈R,f(x)是y=2−x2,y=x这两个函数中的较小者,则f(x)()A. 最大值为2B. 最大值为1C. 最小值为−1D. 无最小值24.已知f(x)=ax2+bx+c(a>0),分析该函数图象的特征,若方程f(x)=0一根大于3,另一根小于2,则下列不等式一定成立的是()A. 2<−b2a<3 B. 4ac−b2<0 C. f(2)<0 D. f(3)<025.下列统计量中,能度量样本x1,x2,⋯,x n的离散程度的是()A. 样本x1,x2,⋯,x n的标准差B. 样本x1,x2,⋯,x n的中位数C. 样本x1,x2,⋯,x n的极差D. 样本x1,x2,⋯,x n的平均数26.如图,在正方体中,O为底面的中心,P为所在棱的中点,M,N为正方体的顶点,则满足MN⊥OP的是()A. B.C. D.27.已知直线l:ax+by−r2=0与圆C:x2+y2=r2,点A(a,b),则下列说法正确的是()A. 若点A在圆C上,则直线l与圆C相切B. 若点A在圆C内,则直线l与圆C相离C. 若点A在圆C外,则直线l与圆C相离D. 若点A在直线l上,则直线l与圆C相切28.设正整数n=a0⋅20+a1⋅2+⋯+a k−1⋅2k−1+a k⋅2k,其中a i∈{0,1},记ω(n)=a0+a1+⋯+a k,则()A. ω(2n)=ω(n)B. ω(2n+3)=ω(n)+1C. ω(8n+5)=ω(4n+3)D. ω(2n−1)=n三、单空题(本大题共11小题,共49.0分)29.已知幂函数的图象经过点(3,19),则这个幂函数的解析式为______ .30.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x−1)<f(2)的x的取值范围是______ .31.若不等式ax2−bx−1≥0的解集为[−12,−13],则不等式x2−bx−a<0的解集为______ .32.已知函数f(x)满足:f(p+q)=f(p)f(q),f(1)=3,则f2(1)+f(2)f(1)+f2(2)+f(4)f(3)+f2(3)+f(6)f(5)+f2(4)+f(8)f(7)+f2(5)+f(10)f(9)的值为______.33.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x−x2,则函数f(x)的解析式为______.34.若f(x)=−x2+2ax与g(x)=2x−3+ax−1在区间[2,4]上都是减函数,则a的取值范围是______.35.已知函数f(x)={x+4x,0<x<4,−x2+10x−20,x≥4,若存在0≤x1<x2<x3< x4,使得f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则x1x2x3x4的取值范围是______.36.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为.37.写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x):_______.①f(x1x2)=f(x1)f(x2);②当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;③f′(x)是奇函数.38.已知向量a⃗+b⃗ +c⃗=0⃗,|a⃗|=1,|b⃗ |=|c⃗|=2,a⃗⋅b⃗ +b⃗ ⋅c⃗+c⃗⋅a⃗=_______.39.已知函数f(x)=|e x−1|,x1<0,x2>0,函数f(x)的图象在点A(x1,f(x1))和点B(x2,f(x2))的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则|AM||BN|取值范围是_______.四、解答题(本大题共12小题,共140.0分)40.已知集合A={x|2−a≤x≤2+a}(a≥0),B={x|(x−1)(x−4)≥0}.(1)当a=2时,求A∪(∁R B);(2)若A∩B=⌀,求实数a的取值范围.41.已知函数f(x)=ax+bx 的图象经过点A(1,0),B(2,−32).(1)求函数f(x)的解析式;(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性并用定义证明;(3)求f(x)在区间[12,1]上的值域.42. 已知a >0,b >0,a +b =1,求证:(1)a 2+b 2≥12; (2)1a+1b +1ab≥8.43. 已知函数f(x)=2x 2x 2+1. (1)求f(2)+f(12),f(3)+f(13)的值; (2)求证:f(x)+f(1x )是定值;(3)求f(1)+f(2)+f(12)+f(3)+f(13)+⋯+f(2020)+f(12020)的值.44. 国庆放假期间高速公路免费是让实惠给老百姓,但也容易造成交通堵塞.在某高速公路上的某时间段内车流量y(单位:千辆/小时)与汽车的平均速度v(单位:千米/小(0<v≤120,c为常数),当汽车平均速度为时)之间满足的函数关系y=1840vv2+20v+c100千米/小时时,车流量为10千辆/小时.(1)在该时间段内,当汽车的平均速度v为多少时车流量y达到最大值?(2)为保证在该时间段内车流量至少为10千辆/小时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?45.已知关于x的不等式ax2−x+1−a≤0.(1)当a∈R时,解关于x的不等式;(2)当x∈[2,3]时,不等式ax2−x+1−a≤0恒成立,求a的取值范围.46.记S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)求使S n>a n成立的n的最小值.47.在▵ABC中,角A、B、C所对的边长分别为a、b、c,b=a+1,c=a+2.(1)若2sinC=3sinA,求▵ABC的面积;(2)是否存在正整数a,使得▵ABC为钝角三角形⋅若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.48.在四棱锥Q−ABCD中,底面ABCD是正方形,若AD=2,QD=QA=√5,QC=3.(1)证明:平面QAD⊥平面ABCD;(2)求二面角B−QD−A的平面角的余弦值.49.已知椭圆C的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),右焦点为F(√2,0),且离心率为√63.(1)求椭圆C的方程;(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=√3.50.一种微生物群体可以经过自身繁殖不断生存下来,设一个这种微生物为第0代,经过一次繁殖后为第1代,再经过一次繁殖后为第2代……,该微生物每代繁殖的个数是相互独立的且有相同的分布列,设X表示1个微生物个体繁殖下一代的个数,P(X=i)=p i(i=0,1,2,3).(1)已知p0=0.4,p1=0.3,p2=0.2,p3=0.1,求E(X);(2)设p表示该种微生物经过多代繁殖后临近灭绝的概率,p是关于x的方程:p0+p1x+p2x2+p3x3=x的一个最小正实根,求证:当E(X)≤1时,p=1,当E(X)>1时,p<1;(3)根据你的理解说明(2)问结论的实际含义.51.已知函数f(x)=(x−1)e x−ax2+b.(1)讨论f(x)的单调性;(2)从下面两个条件中选一个,证明:f(x)有一个零点.①12<a≤e22,b>2a;②0<a<12,b≤2a.答案和解析1.【答案】B【解析】【分析】本题考查二次不等式恒成立问题解法,考查转化思想和运算能力,属于基础题.由二次函数的图象和性质可得1+m+1<0且4+2m+1<0,解不等式可得所求范围.【解答】解:任意x∈[1,2],不等式x2+mx+1<0恒成立,由y=x2+mx+1为开口向上的抛物线,可得1+m+1<0且4+2m+1<0,即为m<−2且m<−5,2,解得m<−52故选:B.2.【答案】C【解析】【分析】本题考查了简易逻辑的应用问题,也考查了转化思想的应用问题和不等式恒成立的问题,是基础题.根据命题p是假命题,得¬p是真命题,转化为不等式恒成立的问题,从而求出实数a的取值范围.【解答】解:∵命题p:∃x∈R,x2+2ax+a+2≤0是假命题,则¬p是真命题,即∀x∈R,x2+2ax+a+2>0恒成立,∴4a2−4(a+2)<0,即a2−a−2<0,解得−1<a<2,∴a的取值范围是(−1,2).故选C.3.【答案】A【解析】解:由c−b=4−4a+a2=(2−a)2≥0,∴c≥b.再由b+c=6−4a+3a2①c−b=4−4a+a2②①−②得:2b=2+2a2,即b=1+a2.∵1+a2−a=(a−12)2+34>0,∴b=1+a2>a.∴c≥b>a.故选A.把给出的已知条件c−b=4−4a+a2右侧配方后可得c≥b,再把给出的两个等式联立消去c后,得到b=1+a2,利用基本不等式可得b与a的大小关系.本题考查了不等式的大小比较,考查了配方法,训练了基本不等式在解题中的应用,是基础题.4.【答案】A【解析】解:由射影定理可知CD2=DE⋅OD,即DE=DC2ODaba+b2=2aba+b,由DC≥DE得√ab≥2aba+b,故选:A.根据圆的性质、勾股定理、三角形三边大小关系以及基本不等式的性质判断即可.本题考查了圆的性质、射影定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.5.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数图象的信息,结合定义域,零点以及f(0)的符号是解决本题的关键.分别根据函数的定义域,函数零点以及f(0)的取值范围进行判断即可.【解答】解:函数在x =x 0处无意义,由图象x 0>0,所以−c >0,得c <0,f(0)=bc 2>0,∴b >0,由f(x)=0得ax +b =0,即x =−b a ,即函数的零点x =−b a >0,∴a <0,综上a <0,b >0,c <0,故选:C . 6.【答案】B【解析】解:∵f(x)满足关系式f(x)+2f(1x )=3x ,∴{f(2)+2f(12)=6,①f(12)+2f(2)=32,②, ①−②×2得−3f(2)=3,∴f(2)=−1,故选:B .由已知条件得{f(2)+2f(12)=6,①f(12)+2f(2)=32,②,由此能求出f(2)的值. 本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要注意函数性质的合理运用.7.【答案】B【解析】解:由题意知,当t >0时,S 的增长会越来越快,故函数S 图象在y 轴的右侧的切线斜率会逐渐增大,故选:B .利用在y 轴的右侧,S 的增长会越来越快,切线斜率会逐渐增大,从而选出正确的选项.本题考查函数图象的变化特征,函数的增长速度与图象的切线斜率的关系,体现了数形结合的数学思想.8.【答案】D【解析】【分析】本题考查函数的单调性,函数的奇偶性,属于中档题.由题干中函数的单调性及奇偶性,可将不等式−1≤f(x −2)≤1化为−1≤x −2≤1,即可解得答案.【解答】解:∵函数f(x)为奇函数,若f(1)=−1,则f(−1)=−f(1)=1,又∵函数f(x)在(−∞,+∞)上单调递减,−1≤f(x −2)≤1,∴f(1)≤f(x −2)≤f(−1),∴−1≤x −2≤1,解得:1≤x ≤3,所以x 的取值范围是[1,3].故选D .9.【答案】C【解析】解:x <1时,f(x)=(a −3)x +a +2在(−∞,1)递减,则a −3<0,解得:a <3①,x ≥1时,f(x)=−ax 2+x 在[1,+∞)递减,则{a >012a≤1,解得:a ≥12②,当x =1时,2a −1≥−a +1,解得:a ≥23③,综合①②③,a 的取值范围是[23,3),故选:C .根据函数在各个区间的性质,结合函数的单调性,求出a 的范围即可.本题考查了函数的单调性问题,考查常见函数的性质,是一道常规题.10.【答案】B【解析】解:由x−2=0,得x=2,由x2+x−2=0,得x=−2或x=1.则当λ≤−2时,方程f(x)=0仅有一个实数解x=2;当−2<λ≤1时,方程f(x)=0恰有两个实数解x=−2,x=2;当1<λ≤2时,方程f(x)=0恰有三个实数解x=−2,x=1,x=2;当λ>2时,方程f(x)=0恰有两个实数解x=−2,x=1.∴若方程f(x)=0恰有2个实数解,则λ的取值范围是(−2,1]∪(2,+∞).故选:B.分别求出两段函数的零点,把λ分段,由两段函数在不同区间内的零点个数得答案.本题考查分段函数的应用,考查分类讨论的数学思想,考查逻辑思维能力与推理运算能力,是中档题.11.【答案】A【解析】【分析】本题考查了复数的除法以及代数表示及其几何意义,属于基础题.利用复数的除法可化简2−i1−3i,从而可求对应的点的位置.【解答】解:,所以该复数对应的点为(12,12 ),该点在第一象限,故选A.12.【答案】B【解析】【分析】本题考查了集合交集与补集的混合运算,属于基础题.先根据补集的定义求出∁U B={1,5,6},再由交集的定义可求A∩(∁U B).【解答】解:由题设可得∁U B={1,5,6},故A∩(∁U B)={1,6}.故选B.13.【答案】B【解析】【分析】本题考查了抛物线的基础知识和点到直线的距离公式,题目较易.首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p的值.【解答】解:抛物线的焦点坐标为(p2,0),其到直线x−y+1=0的距离为d=|p2−0+1|√1+1=√2,解得p=2(p=−6舍去).故选B.14.【答案】C【解析】【分析】本题重在考查学生对数学知识的理解运用能力和直观想象能力,属于中档题.由题意结合所给的表面积公式和球的表面积公式整理计算即可求得最终结果.【解答】解:如图所示,由题意可得,S占地球表面积的百分比约为:2πr2(1−cosα)4πr2=1−cosα2=1−64006400+360002≈0.42=42%.故选C.15.【答案】D【解析】【分析】本题考查了棱台的结构特征与体积的求法,考查了数形结合思想.由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积,再由棱台的体积公式即可得解.【解答】解:作出图形,连接该正四棱台上下底面的中心,如图所示,因为该四棱台上下底面边长分别为2,4,侧棱长为2,所以该棱台的高ℎ=√22−(2√2−√2)2=√2,下底面面积S1=16,上底面面积S2=4,所以该棱台的体积V=13ℎ(S1+S2+√S1S2)=13×√2×(16+4+√64)=283√2.故选D.16.【答案】D【解析】【分析】本题考查了正态分布的相关知识,属于中档题.由正态分布密度曲线的特征逐项判断即可得解.【解答】解:对于A,σ2为数据的方差,所以σ越小,数据在μ=10附近越集中,所以测量结果落在(9.9,10.1)内的概率越大,故A正确;对于B,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于10的概率为0.5,故B正确;对于C,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于10.01的概率与小于9.99的概率相等,故C正确;对于D,因为该物理量一次测量结果落在(9.9,10.0)的概率与落在(10.2,10.3)的概率不同,所以一次测量结果落在(9.9,10.2)的概率与落在(10,10.3)的概率不同,故D错误.故选D.17.【答案】C【解析】【分析】本题考查了对数的单调性与大小比较,合理转化是关键.利用对数函数的单调性可比较a、b与c的大小关系,由此可得出结论.【解答】=log82√2<log83=b,即a<c<b.解:a=log52<log5√5=12故选C.18.【答案】B【解析】【分析】本题是对函数奇偶性和周期性的综合考查,属于拔高题.推导出函数f(x)是以4为周期的周期函数,由已知条件得出f(1)=0,结合已知条件可得出结论.【解答】解:因为函数f(x+2)为偶函数,则f(2+x)=f(2−x),可得f(x+3)=f(1−x),因为函数f(2x+1)为奇函数,则f(1−2x)=−f(2x+1),所以,f(1−x)=−f(x+1),所以,f(x+3)=−f(x+1)=f(x−1),即f(x)=f(x+4),故函数f(x)是以4为周期的周期函数,因为函数F(x)=f(2x+1)为奇函数,则F(0)=f(1)=0,故f(−1)=−f(1)=0,其它三个选项未知.故选B.19.【答案】BC【解析】解:对于A:函数f(x)=log a(2x+1)−1的图象过顶点(0,−1),即当x=0时,f(0)=−1,故A错误;对于B:函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=x(x+1),则当x>0时,−x<0,所以f(−x)=(−x)(−x+1),整理得f(x)=x−x2(x>0),所以f(x)的解析式为f(x)=x−x2(x>0),故B正确;对于C:函数y=f(x−2020)是奇函数,则y=f(x)的图象关于点(−2020,0)对称,故C正确;对于D:函数y=2√x2+2=√x2+2√x2+2,设√x2+2=t(t≥√2),所以y=t+1t,y′=1−1t2>0,函数在[√2,+∞)上单调递增,所以y min=√22=3√22,故D错误.故选:BC.直接利用对数函数的性质,函数的奇偶性和关系式的确定,函数的导数与单调性的关系,函数的导数与函数的最值的关系判定A、B、C、D的结论.本题考查的知识要点:对数函数的性质,函数的奇偶性和关系式的确定,函数的导数与单调性的关系,利用函数的导数求函数的最值,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题.20.【答案】BD【解析】解:对于A,x<1时,x2有可能大于1,比如−3<1,(−3)2>1,故A错误;对于B,0<x<1⇒x2<1,故B正确;对于C,−1<x<1⇔x2<1,故C错误.对于D,−1<x<0⇒x2<1,故D正确;故选:BD.对于A,x<1是x2<1的不充分不必要条件;对于B,0<x<1是x2<1的一个充分不必要条件;对于C,−1<x<1是x2<1的充要条件;对于D,−1<x<0是x2<1的一个充分不必要条件.本题考查命题的充分非必要条件的判断,考查不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.21.【答案】AC【解析】【分析】利用集合相等的定义和集合中的元素的性质,对各个选项逐个判断即可.本题考查了集合相等的性质,考查了学生对集合的元素的理解,属于中档题.【解答】解:选项A:因为集合P,Q表示的都是所有偶数组成的集合,所以P=Q;选项B:集合P中的元素是由1,3,5,…,所有正奇数组成的集合,集合Q是由3,5,7…,所有大于1的正奇数组成的集合,即1∉Q,所以P≠Q;选项C:集合P={0,1},集合Q中:当n为奇数时,x=0,当n为偶数时,x=1,所以Q={0,1},则P=Q;选项D:集合P表示的是数集,集合Q表示的是点集,所以P≠Q;综上,选项AC表示的集合相等,故选:AC.22.【答案】ABC【解析】解:∵a ,b ∈R ∗且a +b =1,∴a +b =1≥2√ab ,即ab ≤14,当且仅当a =b =12时,等号成立,即选项A 正确; 令t =ab ,则t ∈(0,14],∴y =ab +1ab =t +1t 在t ∈(0,14]上单调递减, ∴当t =14时,y 取得最小值,为174,即ab +1ab ≥174,故选项B 正确;∵(√a +√b)2=a +b +2√ab =1+2√ab ≤1+2×√14=2, ∴√a +√b ≤√2,即选项C 正确; ∵1a +12b=(1a+12b)⋅(a +b)=1+12+b a+a 2b≥32+2√b a⋅a 2b=32+√2,当且仅当b a =a2b 时,等号成立,即选项D 错误. 故选:ABC .选项A ,由a +b ≥2√ab ,得解;选项B ,令t =ab ,则y =ab +1ab =t +1t ,再结合对勾函数的图象与性质,可得解; 选项C ,由(√a +√b)2=a +b +2√ab ,再根据选项A 的推导,得解; 选项D ,由“乘1法”,可得解.本题考查基本不等式的应用,熟练掌握“乘1法”和对勾函数的图象与性质是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.23.【答案】BD【解析】解:作出函数y =2−x 2,y =x 的图象如图, 则f(x)的图象为图中实线部分,由图可知,当x =1时,f(x)取最大值为1,无最小值.故选:BD.由题意作出函数f(x)的图象,数形结合得答案.本题考查函数的最值及其求法,考查数形结合的解题思想,是基础题.24.【答案】BCD【解析】解:由题意做出f(x)=f(x)=ax2+bx+c(a>0)的图象如:该抛物线开口向上,与x轴在(−∞,2),(3,+∞)上各有一个交点.故:△=b2−4ac>0;f(2)<0;f(3)<0.又该二次函数的对称轴除了不能落在[2,3]之间外,可以取任意值,故A选项错误.故选:BCD.结合题意做出函数f(x)的图象,据图分析即可.本题考查二次函数的图象与性质,即函数的零点、函数图象与x轴的交点、函数对应方程的根之间的关系.属于中档题.25.【答案】AC【解析】【分析】本题考查了离散程度与集中趋势的相关知识,属于基础题.判断所给的选项哪些是考查数据的离散程度,哪些是考查数据的集中趋势即可确定正确选项.【解答】解:由标准差的定义可知,标准差考查的是数据的离散程度;由中位数的定义可知,中位数考查的是数据的集中趋势;由极差的定义可知,极差考查的是数据的离散程度;由平均数的定义可知,平均数考查的是数据的集中趋势;故选AC.26.【答案】BC【解析】【分析】本题考查了空间中两直线的位置关系以及垂直的判定,考查了数形结合思想和直观想象能力.根据线面垂直的判定定理可得BC的正误,平移直线MN构造所考虑的线线角后可判断AD的正误.【解答】解:设正方体的棱长为2,对于A,如图(1)所示,连接AC,易知MN//AC,且MN、AC、OP在同一平面内,由图可知直线OP与AC相交且不垂直,故MN⊥OP不成立,故A错误.对于B,如图(2)所示,取NT的中点为Q,连接PQ,OQ,则OQ⊥NT,PQ⊥MN,由正方体SBCM−NADT可得SN⊥平面NADT,而OQ⊂平面NADT,故SN⊥OQ,而SN∩NT=N,故OQ⊥平面SNTM,又MN⊂平面SNTM,所以OQ⊥MN,而OQ⋂PQ=Q,所以MN⊥平面OPQ,而PO⊂平面OPQ,故MN⊥OP,故B正确.对于C,如图(3),连接BD,则BD//MN,由B的判断可得OP⊥BD,故OP⊥MN,故C正确.对于D,如图(4),取AM′的中点G,连接PG,OG,M′N′,则MN//M′N′,PG=√2,OG=√3,PO=√5,则PO2=PG2+OG2,PG⊥OG,根据三角形的性质可知PO与PG不垂直,故PO,MN不垂直,故D错误.故选BC.27.【答案】ABD【解析】【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.转化点与圆、点与直线的位置关系为a2+b2,r2的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【解答】解:圆心C(0,0)到直线l的距离d=r 2√a2+b2,若点A(a,b)在圆C上,则a2+b2=r2,所以,则直线l与圆C相切,故A正确;若点A(a,b)在圆C内,则a2+b2<r2,所以d=2√a2+b2>|r|,则直线l与圆C相离,故B正确;若点A(a,b)在圆C外,则a2+b2>r2,所以d=2√a2+b2<|r|,则直线l与圆C相交,故C错误;若点A(a,b)在直线l上,则a2+b2−r2=0即a2+b2=r2,所以d=2√a2+b2=|r|,直线l与圆C相切,故D正确.故选ABD.28.【答案】ACD【解析】【分析】本题重在对新定义进行考查,合理分析所给条件是关键,属于拔高题.利用ω(n)的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.【解答】解:对于A选项,n=a0⋅20+a1⋅2+⋯+a k−1⋅2k−1+a k⋅2k,ω(n)=a0+a1+⋯+ a k,则2n=a0⋅21+a1⋅22+⋯+a k−1⋅2k+a k⋅2k+1,ω(2n)=a0+a1+⋯+a k=ω(n),A选项正确;对于B选项,取n=2,2n+3=7=1⋅20+1⋅21+1⋅22,∴ω(7)=3,而2=0⋅20+1⋅21,则ω(2)=1,即ω(7)≠ω(2)+1,B选项错误;对于C选项,8n+5=a0⋅23+a1⋅24+⋯+a k⋅2k+3+5=1⋅20+1⋅22+a0⋅23+ a1⋅24+⋯+a k⋅2k+3,所以,ω(8n+5)=2+a0+a1+⋯+a k,4n+3=a0⋅22+a1⋅23+⋯+a k⋅2k+2+3=1⋅20+1⋅21+a0⋅22+a1⋅23+⋯+a k⋅2k+2,所以,ω(4n+3)=2+a0+a1+⋯+a k,因此,ω(8n+5)=ω(4n+3),C选项正确;对于D选项,2n−1=20+21+⋯+2n−1,故ω(2n−1)=n,D选项正确.故选ACD.29.【答案】y=x−2【解析】解:设幂函数的解析式为y=xα,α∈R,∵图象经过点(3,19),∴3α=19,∴α=−2,∴这个幂函数的解析式为y=x−2;故答案为:y=x−2.设出幂函数的解析式,由图象过点(3,19),求出这个幂函数的解析式.本题考查了用待定系数法求函数解析式的问题,是基础题.30.【答案】(−1,3)【解析】解:因为f(x)为偶函数,所以f(x−1)<f(2)可化为f(|x−1|)<f(2),又f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以|x−1|<2,解得−1<x<3,所以x的取值范围是(−1,3).故答案为:(−1,3).利用偶函数的性质、单调性去掉不等式中的符号“f”,转化为具体不等式即可求解.本题考查函数的奇偶性、单调性及其应用,考查抽象不等式的求解,考查学生灵活运用知识解决问题的能力,属于基础题.31.【答案】(2,3)【解析】【分析】不等式ax2−bx−1≥0的解集为[−12,−13],可得−12,−13是一元二次方程ax2−bx−1=0的两个实数根,且a<0.利用根与系数的关系即可得出.本题考查了一元二次不等式的解法、一元二次方程的根与系数的关系,属于基础题.【解答】∵不等式ax2−bx−1≥0的解集为[−12,−13],∴−12,−13是一元二次方程ax2−bx −1=0的两个实数根,且a <0. ∴{−12−13=b a−12×(−13)=−1aa <0,解得a =−6,b =5. 则不等式x 2−bx −a <0化为x 2−5x +6<0,即(x −2)(x −3)<0,解得2<x <3. ∴不等式x 2−bx −a <0的解集为(2,3). 故答案为:(2,3).32.【答案】30【解析】解:由f(p +q)=f(p)f(q), 令p =q =n ,得f 2(n)=f(2n). 原式=2f 2(1)f(1)+2f(4)f(3)+2f(6)f(5)+2f(8)f(7)2f(10)f(9)++=2f(1)+2f(1)f(3)f(3)+2f(1)f(5)f(5)+2f(1)f(7)f(7)+2f(1)f(9)f(9)=10f(1)=30, 故答案为:30题中条件:f(p +q)=f(p)f(q),利用赋值法得到f(n+1)f(n)=2和f(2n)=f 2(n),后化简所求式子即得.本题主要考查了抽象函数及其应用,考查分析问题和解决问题的能力,属于基础题.33.【答案】f(x)={x −x 2,x ≥0x +x 2,x <0【解析】解:根据题意,当x <0时,−x >0,则f(−x)=(−x)−(−x)2=−x −x 2, 又由f(x)为奇函数,则f(x)=−f(−x)=x +x 2, 故f(x)={x −x 2,x ≥0x +x 2,x <0,故答案为:f(x)={x −x 2,x ≥0x +x 2,x <0.根据题意,当x <0时,−x >0,求出f(−x)的解析式,结合函数的奇偶性分析可得答案.本题考查函数奇偶性的性质以及应用,涉及函数解析式的计算,属于基础题.34.【答案】(1,2]【解析】解:∵f(x)=−x2+2ax与g(x)=2x−3+ax−1=2+a−1x−1在区间[2,4]上都是减函数,∴{a≤2a−1>0,解得,1<a≤2.故答案为:(1,2].由已知结合二次函数与反比例函数的单调性的性质可求.本题主要考查了二次函数与反比例函数的单调性的应用,属于基础试题.35.【答案】(96,100)【解析】解:令f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,(4<t<5),则方程x+4x=t的两根为x1,x2,由x+4x=t得x2−tx+4=0,故由韦达定理可知:x1x2=4,根据抛物线f(x)=−x2+10x−20的对称性可知x3+x4=10(4<x3<5),所以x1x2x3x4=4x3x4=4x3(10−x3)=−4(x3−5)2+100,由于4<x3<5,故96<−4(x3−5)2+100<100,故答案为:(96,100).令f(x)=t,再分段解方程,利用根与系数的关系即可求解.本题考查了函数的零点与方程根的关系,考查了根与系数的关系,属于基础题.36.【答案】y=±√3x【解析】【分析】本题考查了双曲线离心率的应用及渐近线的求解,考查了运算求解能力,属于基础题.由双曲线离心率公式可得b2a2=3,再由渐近线方程即可得解.【解答】解:因为双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2,所以e=√c2a2=√a2+b2a2=2,所以b2a2=3,所以该双曲线的渐近线方程为y=±bax=±√3x.故答案为:y=±√3x.37.【答案】f(x)=x4(答案不唯一,f(x)=x2n(n∈N∗)均满足)【解析】【分析】本题是开放性问题,合理分析所给条件找出合适的函数是关键,属于中档题.根据幂函数的性质可得所求的f(x).【解答】解:取f(x)=x4,则f(x1x2)=(x1x2)4=x14x24=f(x1)f(x2),满足①,f′(x)=4x3,x>0时有f′(x)>0,满足②,f′(x)=4x3的定义域为R,又f′(−x)=−4x3=−f′(x),故f′(x)是奇函数,满足③.故答案为:f(x)=x4(答案不唯一,f(x)=x2n(n∈N∗)均满足)38.【答案】−92【解析】【分析】本题考查了向量数量积的运算,合理转化是关键,属于中档题.由已知可得(a⃗+b⃗ +c⃗ )2=0,展开化简后可得结果.【解答】解:由已知可得(a⃗+b⃗ +c⃗ )2=a⃗2+b⃗ 2+c⃗2+2(a⃗⋅b⃗ +b⃗ ⋅c⃗+c⃗⋅a⃗ )=9+2(a⃗⋅b⃗ +b⃗ ⋅c⃗+c⃗⋅a⃗ )=0,因此,a⃗⋅b⃗ +b⃗ ⋅c⃗+c⃗⋅a⃗=−92.故答案为:−92.39.【答案】(0,1)【解析】【分析】本题考查学生利用导数研究函数的能力,考查了直线的方程和斜率以及两点距离问题,属于拔高题.结合导数的几何意义可得x1+x2=0,结合直线斜率及两点间距离公式可得|AM|=√1+e2x1⋅|x1|,|BN|=√1+e2x2⋅|x2|,化简即可得解.【解答】解:由题意,f(x)=|e x−1|={1−e x,x<0e x−1,x≥0,则f′(x)={−e x,x<0e x,x⩾0,所以点A(x1,1−e x1)和点B(x2,e x2−1),k AM=−e x1,k BN=e x2,所以−e x1⋅e x2=−1,x1+x2=0,所以AM:y−1+e x1=−e x1(x−x1),M(0,e x1x1−e x1+1),所以|AM|=√x12+(e x1x1)2=√1+e2x1⋅|x1|,同理|BN|=√1+e2x2⋅|x2|,所以|AM||BN|=√1+e2x1⋅|x1|√1+e2x2⋅|x|=√1+e2x11+e2x2=√1+e2x11+e−2x1=e x1∈(0,1)故答案为:(0,1).40.【答案】解:(1)当a =2时,A ={x|0≤x ≤4},B ={x|x ≤1或x ≥4}∴∁R B ={x|1<x <4}, ∴A ∪(∁R B)={x|0≤x ≤4};(2)A ={x|2−a ≤x ≤2+a}(a ≥0),B ={x|x ≤1或x ≥4} 若A ∩B =⌀则{2−a >12+a <4,解得a <1 ∴a 的取值范围为[0,1).【解析】(1)求出集合的等价条件,结合集合的基本运算进行计算即可. (2)根据A ∩B =⌀,建立不等式关系进行求解即可.本题主要考查集合的基本运算,求出集合的等价条件是解决本题的关键.41.【答案】解:(1)∵f(x)的图象过A(1,0),B(2,−32),∴{a +b =02a +b 2=−32,解得{a =−1b =1, ∴f(x)=−x +1(2)函数f(x)=−x +1x 在(0,+∞)上为减函数,证明如下: 设任意x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2, 则f(x 1)−f(x 2)=(−x 1+1x 1)−(−x 2+1x 2)=(x 2−x 1)+x 2−x 1x 1x 2=(x 2−x 1)(x 1x 2+1)x 1x 2由x 1,x 2∈(0,+∞)得,x 1x 2>0,x 1x 2+1>0. 由x 1<x 2得,x 2−x 1>0,∴f(x 1)−f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2), ∴函数f(x)=−x +1x 在(0,+∞)上为减函数.(3)由(2)知,函数f(x)=−x +1x 在[12,1]上为减函数, ∴f(x)min =f(1)=0,f(x)max =f(12)=32, ∴f(x)的值域是[0,32].【解析】(1)将A ,B 两点坐标代入解析式可得关于a ,b 的方程组,解之即可; (2)函数f(x)=−x +1x 在(0,+∞)上为减函数,利用单调性的定义证明即可; (3)由函数的单调性求得函数的最值,即可求得值域.本题主要考查函数解析式的求法,函数单调性的判断与证明,函数值域的求法,属于中档题.42.【答案】证明:(1)a >0,b >0,a +b =1,可得a +b ≥2√ab ,即有0<ab ≤14,当且仅当a =b =12时,取得等号, 所以a 2+b 2=(a +b)2−2ab =1−2ab ≥1−2×14=12. (2)由(1)可知1ab ≥4, 即有1a +1b +1ab =2ab ≥8, 当且仅当a =b =12时,取得等号.【解析】(1)a >0,b >0,a +b =1,由基本不等式可得0<ab ≤14,由a 2+b 2=(a +b)2−2ab 即可得证;(2)由(1)得1ab ≥4,即可得证.本题主要考查不等式的证明,考查基本不等式的应用,属于中档题.43.【答案】解:(1)∵函数f(x)=2x 2x 2+1. ∴f(2)+f(12)=2×44+1+2×1414+1=85+25=2,f(3)+f(13)=2×99+1+2×1919+1=2.(2)证明:∵f(x)=2x 2x 2+1,∴f(x)+f(1x )=f(x)=2x2x 2+1+2×1x 21x 2+1=2x 2x 2+1+21+x 2=2. ∴f(x)+f(1x )是定值2. (3)∵f(x)+f(1x )是定值2.∴f(1)+f(2)+f(12)+f(3)+f(13)+⋯+f(2020)+f(12020)=21+1+2019×2 =4039.【解析】(1)分别把f(x)=2x 2x 2+1中所有的x 都换成2,12,3,13,能求出f(2)+f(12)和f(3)+f(13)的值. (2)把f(x)=2x 2x 2+1中的x 分别换成x ,1x ,能证明f(x)+f(1x )是定值2.(3)由f(x)+f(1x )是定值2,能求出f(1)+f(2)+f(12)+f(3)+f(13)+⋯+f(2020)+f(12020)的值.本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.44.【答案】解:(1)由题意可知:10=1840×100 1002+2000+c ,解得c =6400,所以y =1840v v 2+20v+6400=1840v+6400v+20≤2√v⋅v+20=1840180=929,当且仅当v =6400v,即v =80时取等号,所以当汽车的平均速度为80时车流量最大; (2)由题意可知:1840v v 2+20v+6400≥10,即v 2−164v +6400≤0,解得64≤v ≤100,所以当64≤v ≤100时,在该时间段内车流量至少为10千辆/小时.【解析】(1)首先根据题意求出c 的值,再利用基本不等式即可求解;(2)根据题意建立不等式关系,解不等式即可求解.本题考查了函数的实际应用问题,涉及到基本不等式求最值以及一元二次不等式的应用,考查了学生的运算能力,属于中档题.45.【答案】解:(1)不等式ax 2−x +1−a ≤0可化为(x −1)(ax +a −1)≤0,当a =0时,不等式化为x −1≥0,解得x ≥1, 当a <0时,不等式化为(x −1)(x −1−a a)≥0,解得x ≤1−a a,或x ≥1;。
2021年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.设集合A={x|﹣2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4} 2.已知z=2﹣i,则z(+i)=()A.6﹣2i B.4﹣2i C.6+2i D.4+2i3.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.2B.2C.4D.44.下列区间中,函数f(x)=7sin(x﹣)单调递增的区间是()A.(0,)B.(,π)C.(π,)D.(,2π)5.已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|•|MF2|的最大值为()A.13B.12C.9D.66.若tanθ=﹣2,则=()A.﹣B.﹣C.D.7.若过点(a,b)可以作曲线y=e x的两条切线,则()A.e b<a B.e a<b C.0<a<e b D.0<b<e a8.有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.丙与丁相互独立二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
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分。
9.有一组样本数据x1,x2,…,x n,由这组数据得到新样本数据y1,y2,…,y n,其中y i=x i+c(i=1,2,…,n),c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.两组样本数据的样本极差相同10.已知O为坐标原点,点P1(cosα,sinα),P2(cosβ,﹣sinβ),P3(cos(α+β),sin (α+β)),A(1,0),则()A.||=||B.||=||C.•=•D.•=•11.已知点P在圆(x﹣5)2+(y﹣5)2=16上,点A(4,0),B(0,2),则()A.点P到直线AB的距离小于10B.点P到直线AB的距离大于2C.当∠PBA最小时,|PB|=3D.当∠PBA最大时,|PB|=312.在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足=λ+μ,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则()A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值B.当μ=1时,三棱锥P﹣A1BC的体积为定值C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BPD.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021年全国新高考卷数学试题含答案一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列函数中,奇函数的是()A. y = x^2B. y = |x|C. y = x^3D. y = x^2 + 12. 已知集合A={x|0<x<3},B={x|x≤2},则A∩B等于()A. {x|0<x<2}B. {x|0<x≤2}C. {x|0≤x<3}D. {x|0≤x≤2}3. 在等差数列{an}中,若a1=1,a3=3,则公差d等于()A. 1B. 2C. 3D. 44. 若复数z满足|z|=1,则z的共轭复数z的模等于()A. 0B. 1C. 2D. z5. 下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递减的是()A. y = e^xB. y = ln(x)C. y = x^2D. y = 1/x二、判断题(每题1分,共5分)1. 两个平行线的斜率相等。
()2. 若矩阵A可逆,则其行列式值不为0。
()3. 任何两个实数的和都是实数。
()4. 二项式展开式中,各项系数的和等于2的n次方。
()5. 函数y = x^3在区间(∞,+∞)上单调递增。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 若向量a=(1,2),b=(1,3),则向量a与向量b的夹角余弦值为______。
2. 在等比数列{bn}中,若b1=2,公比q=3,则b6=______。
3. 若函数f(x)=3x^24x+1,则f'(x)=______。
4. 三角形内角和为______。
5. 圆的标准方程为(xa)^2+(yb)^2=r^2,其中圆心坐标为______。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述函数的极值的定义。
2. 什么是排列组合?请举例说明。
3. 请写出余弦定理的公式。
4. 简述概率的基本性质。
5. 举例说明平面向量的线性运算。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 已知函数f(x)=x^22x+1,求f(x)的最小值。
2. 设有4个红球,3个蓝球,求从中任取3个球,恰有2个红球的概率。
2021年高考数学真题试题(新高考Ⅱ卷)(Word版+答案+解析)2021年高考数学真题试卷(新高考Ⅱ卷)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。
(共8题;共40分)1.复数frac{2- i}{1-3i}$$在复平面内对应的点所在的象限为()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.设集合 $U=\{1,2,3,4,5,6\}$,$A=\{1,3,6\}$,$B=\{2,3,4\}$,则$A∩(\complement_U B)=()$A。
$\{3\}$ B。
$\{1,6\}$ C。
$\{5,6\}$ D。
$\{1,3\}$3.抛物线 $y^2=2px(p>0)$ 的焦点到直线 $y=x+1$ 的距离为 $\sqrt{2}$,则 $p=$()A。
1 B。
2 C。
$2\sqrt{2}$ D。
44.北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果。
在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为km(轨道高度是指卫星到地球表面的距离)。
将地球看作是一个球心为O,半径$r$ 为6400km的球,其上点A的纬度是指$\angle OAB$ 与赤道平面所成角的度数。
地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为 $\alpha$,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为$S=2\pi r^2(1-\cos\alpha)$(单位:$km^2$),则 $S$ 占地球表面积的百分比约为()A。
26% B。
34% C。
42% D。
50%5.正四棱台的上底面和下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为()A。
$20+12\sqrt{3}$ B。
$28\sqrt{2}$ C。
$\frac{28\sqrt{2}}{3}$ D。
$56$6.某物理量的测量结果服从正态分布 $N(10,\sigma^2)$,下列结论中不正确的是()A。