1、第 1页(共 19页) 2021 年浙江省高考数学模拟试卷(年浙江省高考数学模拟试卷(9) (4 月份)月份) 一一、选择题选择题: (本大题共本大题共 10 小题小题,每小题每小题 4 分分,共共 40 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中,只只 有一项是符合题目要求的)有一项是符合题目要求的) 1 (4 分)已知集合 2 |20Ax xx, 3 |0log9Bxx, |2Cx xn,nN,则 (ABC ) A2B0,2C0,2,4D2,4 2 (4 分)复数z满足(2 ) (1)2(ziii为虚数单位) ,则复数z在复平面内对应的点在( ) A第一象限B第二象限C第三象限
2、D第四象限 3 (4 分)如果点( , )P x y在平面区域 22 0 21 0 2 0 xy xy xy 上,则 1 2 y x 的取值范围是() A 2, 1 3 B 2, 3 2 C 2, 1 3 D 1 ,2 3 4 (4 分)条件 2 :450p xx是条件 2 :650q xx的() A充分不必要条件B必要不充分条件 C充要条件D非充分又非必要条件 5 (4 分)函数 2 ( ) xx x f x ee 的部分图象大致为() AB CD 6 (4 分)如图,在矩形ABCD中,1AB ,3BC ,沿BD将矩形ABCD折叠,连接AC, 所得三棱锥ABCD正视图和俯视图如图,则三棱锥A
3、BCD中AC长为() 第 2页(共 19页) A 3 2 B3C 10 2 D2 7 (4 分)已知直线l过第一象限的点( , )m n和(1,5),直线l的倾斜角为135,则 14 mn 的最 小值为() A4B9C 2 3 D 3 2 8 (4 分)设 1 0 3 a,随机变量的分布列为 012 P a 13a2a 那么,当a在 1 (0, ) 3 内增大时,( )D的变化是() A减小B增大C先减小后增大D先增大后减小 9 (4 分) 如图, 在ABC中,1AB ,2 2BC , 4 B , 将ABC绕边AB翻转至ABP, 使平面ABP 平面ABC,D是BC的中点,设Q是线段PA上的动点
4、,则当PC与DQ所成 角取得最小值时,线段AQ等于() A 5 2 B 3 5 5 C 2 5 5 D 2 5 3 10 (4 分)已知数列 n a满足 * 11 1 1,() 1 nn aaanN n ,则一定成立的是() A 100 102alnB 99 100alnC 99 100alnD 100 99aln 二、填空题(本大题共二、填空题(本大题共 7 小题,共小题,共 36 分,单空题每小题分,单空题每小题 6 分,多空题每小题分,多空题每小题 6 分)分) 第 3页(共 19页) 11 (6 分)已知函数( )sincosf xxax图象的一条对称轴为 1 6 x ,则a ,函数
5、( )f x在区间 1 1 , 6 3 上的值域为 12 (6 分)若 4 1 ()()xax x 的展开式的常数项为 2,则a ,所有项系数的绝对值 之和是 13 (6 分)已知ABC,120BAC,2 3BC ,AD为BAC的角平分线,则 ()ABC面积的取值范围为 () 4ABAC AD 的最小值为 14 (6 分)已知直线:20l mxy与圆 22 (1)()2xym,若2m ,直线l与圆相交 于A,B两点,则|AB ,若直线l与圆相切,则实数m 15 (4 分)已知0a ,0b ,且1ab ,则 118 22abab 的最小值为 16 (4 分)电影夺冠要在 4 所学校轮流放映,每所
6、学校放映一场,则不同的放映次序 共有种 (用数字作答) 17 (4 分)ABC中,(32)0ABAC BC ,且对于tR,|BAtBC 最小值为 6 | 5 BC, 则BAC 三、解答题(本大题共三、解答题(本大题共 5 小题,共小题,共 74 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 18在ABC中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足 2tan tantan Bb ABc (1)求角A; (2)若7a ,5b ,求ABC的面积 19在三棱台ABCDEF中,2ABBCDE,60DABEBA ,平面ABED 平面 ABC,BCBE (
7、1)求证:平面ABED 平面BCFE; (2)求直线DF与平面ABF所成角的正弦值 第 4页(共 19页) 20设 n a是等比数列,公比大于 0, n b是等差数列, * ()nN已知 1 1a , 32 2aa, 435 abb, 546 2abb ()求 n a和 n b的通项公式; ()设数列 n c满足 12 1cc, 1 1,33 ,3 kk n k k n c a n ,其中 * kN ()求数列 33 (1) nn bc的通项公式; ()若 * () (1)(2) n na nN nn 的前n项和 n T,求 3 * 3 1 () n nii i Tbc nN 21已知抛物线
8、2 :2(0)Cpxyp的焦点为F,过F作直线交抛物线C于A,B两点,过 A,B分别作抛物线C的切线,两条切线交于点P ()若P的坐标为( 1,4),求直线的斜率; ()若P始终不在椭圆 22 41xy的内部(不包括边界) ,求ABP外接圆面积的最小值 22已知函数( ) 2 m f xlnx (1)若 1 ( )( ) sin h xf x x ,(0,) 2 ,( )h x在2x,)上为增函数,求的取值范 围; (2)若( ) 2 m g xx,对任意(1,)x,( )f x的图象总在( )g x图象的下方,求实数m的取 值范围 第 5页(共 19页) 2021 年浙江省高考数学模拟试卷(
9、年浙江省高考数学模拟试卷(9) (4 月份)月份) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一一、选择题选择题: (本大题共本大题共 10 小题小题,每小题每小题 4 分分,共共 40 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中,只只 有一项是符合题目要求的)有一项是符合题目要求的) 1 (4 分)已知集合 2 |20Ax xx, 3 |0log9Bxx, |2Cx xn,nN,则 (ABC ) A2B0,2C0,2,4D2,4 【解答】解:集合 2 |20 |020Ax xxxx ,2, 3 |0log9 |121Bxxxx ,2, |2Cx xn,0nN,2,4, 则2ABC 故
10、选:A 2 (4 分)复数z满足(2 ) (1)2(ziii为虚数单位) ,则复数z在复平面内对应的点在( ) A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限 【解答】解:由(2 ) (1)2zii得: 2 21 1 zii i , 1zi ,1zi 则z对应的点(1, 1)在第四象限, 故选:D 3 (4 分)如果点( , )P x y在平面区域 22 0 21 0 2 0 xy xy xy 上,则 1 2 y x 的取值范围是() A 2, 1 3 B 2, 3 2 C 2, 1 3 D 1 ,2 3 【解答】解:如图,先作出点( , )P x y所在的平面区域 1 2 y x 表示动点P与定点
11、(2, 1)Q连线的斜率 联立 210 20 xy xy ,解得 1 1 x y 于是 1 1 2 12 QE k , 011 123 QF k 第 6页(共 19页) 因此 11 2 23 y x 故选:A 4 (4 分)条件 2 :450p xx是条件 2 :650q xx的() A充分不必要条件B必要不充分条件 C充要条件D非充分又非必要条件 【解答】解:P:由 2 450 xx,解得:15x , q:由 2 650 xx,解得:1x 或5x , 由pq,而q推不出p, p是q的充分不必要条件, 故选:A 5 (4 分)函数 2 ( ) xx x f x ee 的部分图象大致为() AB
12、 CD 【解答】解: 2 ()( ) xx x fxf x ee ,函数( )f x为奇函数,排除选项B和C, 第 7页(共 19页) 当x 时, x e比x增长的快,( )0f x,排除选项D, 故选:A 6 (4 分)如图,在矩形ABCD中,1AB ,3BC ,沿BD将矩形ABCD折叠,连接AC, 所得三棱锥ABCD正视图和俯视图如图,则三棱锥ABCD中AC长为() A 3 2 B3C 10 2 D2 【解答】解:根据矩形的折叠,得到:平面ABD 平面BCD 如图所示: 在平面ABD中,作AEDB,在平面BCD中,作CFBD, 利用射影定理:1AB ,3BC , 所以2BD , 2 ABB
13、E BD,解得 1 2 BE , 同理: 1 2 DF , 所以 11 21 22 EF , 则: 2 133 224 AEBE ED, 同理: 2 3 4 CF 所以 22222 3310 |2221 444 ACAEEFFCAEEFFCAE EFEF FCAE FC 第 8页(共 19页) 故 10 2 AC 故选:C 7 (4 分)已知直线l过第一象限的点( , )m n和(1,5),直线l的倾斜角为135,则 14 mn 的最 小值为() A4B9C 2 3 D 3 2 【解答】解:根据题意,直线l过第一象限的点( , )m n和(1,5),直线l的倾斜角为135, 则 5 1 1 n
14、 m ,变形可得6mn, 则 1411414 ()()(5) 66 mn mn mnmnnm , 又由点( , )m n在第一象限,即0m ,0n , 则有 44 24 mnmn nmnm ,当且仅当2nm时等号成立, 故 14143 (5) 62 mn mnnm ,即 14 mn 的最小值为 3 2 , 故选:D 8 (4 分)设 1 0 3 a,随机变量的分布列为 012 P a 13a2a 那么,当a在 1 (0, ) 3 内增大时,( )D的变化是() A减小B增大C先减小后增大D先增大后减小 【解答】解:由随机变量的分布列,得: ( )1 (13 )221Eaaa , 2 ()1 (
15、1 3 )4215Eaaa , 2222 39 ( )()( )(15 )(1)() 24 DEEaaa , 当 1 0 3 a时,( )D单调递增 故选:B 9 (4 分) 如图, 在ABC中,1AB ,2 2BC , 4 B , 将ABC绕边AB翻转至ABP, 第 9页(共 19页) 使平面ABP 平面ABC,D是BC的中点,设Q是线段PA上的动点,则当PC与DQ所成 角取得最小值时,线段AQ等于() A 5 2 B 3 5 5 C 2 5 5 D 2 5 3 【解答】解:过点P作PO 平面ABC,交BA延长线于点O,连结OC, 以O为原点,OB为x轴,OC为y轴,OP为z轴, 建立空间直
16、角坐标系, 在ABC中,1AB ,2 2BC , 4 B , 将ABC绕边AB翻转至ABP, 使平面ABP 平面ABC,D是BC的中点,设Q是线段PA上的动点, 则(2B,0,0),(1A,0,0),(0O,0,0), (0C,2,0),(0P,0,2), 设(Q x,y,) z,( 1AQAP ,0,2),0,1, 即(1x ,y,)(z ,0,2 ),(1Q,0,2 ), (1D,1,0), (DQ ,1,2 ),(0PC ,2,2), |cosDQ , 2 2 2 | 24 |1(12 ) | 512 51 2 2 PC , 令 2 2 (12 ) ( ) 51 f ,0,1, 22 2
17、(12 )(25 ) ( ) (51) f , 由( )0f,0,1,得 2 5 , 0, 2) 5 时,( )0f, 2 (5,1时,( )0fx, 第 10页(共 19页) 当 2 5 时,( )f取最大值,此时PC与DQ所成角取得最小值, 22 |5 55 AQAP 故选:C 10 (4 分)已知数列 n a满足 * 11 1 1,() 1 nn aaanN n ,则一定成立的是() A 100 102alnB 99 100alnC 99 100alnD 100 99aln 【解答】解: * 11 1 1,() 1 nn aaanN n , 1 1 nn aa n , 12 1 1 nn
18、 aa n , 21 1 2 aa, 将上面的式子相加得到: 1 111 (2) 23 n aan n ,即 111 1 23 n a n ,2n, 令( )(1)(1)f xln xx x , 当0 x 时, 1 ( )10 1 fx x , 故当0 x 时,( )(0)0f xf, 即(1)ln xx, 111 (1) n lnln nnn ,又 12 (1) 11 nn ln nlnlnln nn , 111111 12(1)(1)(1)(1) 2323 n alnlnlnlnln n nn ,即(1) n aln n, 2n, 99 100aln, 故选:B 二、填空题(本大题共二、填
19、空题(本大题共 7 小题,共小题,共 36 分,单空题每小题分,单空题每小题 6 分,多空题每小题分,多空题每小题 6 分)分) 11 (6 分)已知函数( )sincosf xxax图象的一条对称轴为 1 6 x ,则a 3,函 第 11页(共 19页) 数( )f x在区间 1 1 , 6 3 上的值域为 【解答】解:因为函数( )f x的对称轴为 1 6 x , 由辅助角公式可得 2 ( )1sin()(tan)f xaxa, 所以, 2 |()|1 6 fa ,即 2 |sincos|1 66 aa ,即 2 13 |1 22 aa, 两端平方,可得3a 所以,( )sin3cos2s
20、in() 3 f xxxx 由 1 1 , 6 3 x ,得 2 , 363 x ,所以 1 sin() ,1 32 x , 所以2sin()1,2 3 x ,故函数( )f x在区间 1 1 , 6 3 上的值域为1,2, 故答案为:3;1,2 12 (6 分)若 4 1 ()()xax x 的展开式的常数项为 2,则a 1,所有项系数的绝对值 之和是 【解答】解: 4 1 ()x x 的通项公式为 2 14 ( 1) rrr r TCx , 4 1 ()()xax x 的展开式的常数项为 32 44 ( 1)2Ca C ,则1a 所有项系数的绝对值之和,即 4 1 () ()xax x 的
21、各项系数和, 令1x ,可得为 4 1 () ()xax x 的各项系数和 4 (1) 232a, 故答案为:1;32 13 (6 分)已知ABC,120BAC,2 3BC ,AD为BAC的角平分线,则 ()ABC面积的取值范围为(0, 3 () 4ABAC AD 的最小值为 【解答】解: ()可设ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c, 可得 22222 1 2cos2() 23 2 abcbcAbcbcbcbcbc , 即有 2 11 124 33 bca ,当且仅当2bc取得等号, 则 1133 sin43 2224 ABC SbcAbc , 第 12页(共 19页) 所以ABC
22、面积的取值范围为(0,3; ()由 ABCABDDAC SSS , 可得 111 sin120sin60sin60 222 bcc ADb AD , 化为 33 () 22 bcAD bc, 即为 bc AD bc , 所以 44()(4 )44 5 259 ABACcbbc cbcbcb ADADbcbcbc , 当且仅当2cb时,取得等号, 则 4ABAC AD 的最小值为 9 故答案为: ()(0,3, ()9 14 (6 分)已知直线:20l mxy与圆 22 (1)()2xym,若2m ,直线l与圆相交 于A,B两点,则|AB 2 30 5 ,若直线l与圆相切,则实数m 【解答】解:
23、当2m 时,直线:220lxy,圆的方程为 22 (1)(2)2xy, 圆心坐标为(1,2),半径为2, 圆心到直线220 xy的距离 |1 22 12|2 5 55 d , 则 2 2 52 30 | 2 2() 55 AB ; 直线l与圆相切,则(1,)m到直线20mxy的距离 2 |2| 2 1 mm d m , 整理得: 2 410mm ,解得23m 故答案为: 2 30 5 ;23 15 (4 分)已知0a ,0b ,且1ab ,则 118 22abab 的最小值为4 第 13页(共 19页) 【解答】解:0a ,0b ,且1ab ,则 118888 24 22222 ababab
24、abababababab , 当且仅当 8 2 ab ab ,即23a ,23b 或23a ,23b 取等号, 故答案为:4 16 (4 分)电影夺冠要在 4 所学校轮流放映,每所学校放映一场,则不同的放映次序 共有24种 (用数字作答) 【解答】解:根据题意,电影夺冠要在 4 所学校轮流放映,每所学校放映一场, 则有 4 4 24A 种不同的顺序, 故答案为:24 17 (4 分)ABC中,(32)0ABAC BC ,且对于tR,|BAtBC 最小值为 6 | 5 BC, 则BAC 4 【解答】解:设|,|,|ABc BCa ACb , 又 222 222222 (32)(32) ()232
25、3cos23 2 bca ABAC BCABACACABbcAC ABbcbcBACbc , (32)0ABAC BC , 222 22 230 2 bca bc , 222 55bca, 又 222 22222222 2222222 424 |2cos2() 25525 acb BAtBCct atacBct ata ta tca tca , |BAtBC 的最小值为 22 4 25 ca, 222 436 2525 caa,解得 22 8 5 ca, 22 9 5 ba, 第 14页(共 19页) 222 222 22 98 2 55 cos 2298 2 55 aaa bca BAC b
26、c aa , 又02BAC , 4 BAC 故答案为: 4 三、解答题(本大题共三、解答题(本大题共 5 小题,共小题,共 74 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 18在ABC中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足 2tan tantan Bb ABc (1)求角A; (2)若7a ,5b ,求ABC的面积 【解答】解: (1)由 2tan tantan Bb ABc 及正弦定理可知: sin 2 sin cos sinsin sin coscos B B B AB C AB , 所以 2sincoscossin cossi
27、n()sin BABB BABC , 所以2cos1A ,即 1 cos 2 A , 又(0, )A, 所以 3 A (2)由余弦定理 222 2cosabcbcA,得 2 49255cc, 所以 2 5240cc, 所以8(3cc 舍去) , 从而 113 sin5 810 3 222 ABC SbcA 19在三棱台ABCDEF中,2ABBCDE,60DABEBA ,平面ABED 平面 ABC,BCBE (1)求证:平面ABED 平面BCFE; (2)求直线DF与平面ABF所成角的正弦值 第 15页(共 19页) 【解答】 (1)证明:过点E作EHAB于H, 平面ABED 平面ABC,平面A
28、BED平面ABCAB,EH 平面ABED, EH平面ABC, BC 平面ABC, EHBC, 又BCBE,BE、EH 平面ABED, BC平面ABED, BC 平面BCFE, 平面ABED 平面BCFE (2)解:将三棱台ABCDEF补成三棱锥PABC, 2ABDE,60DABEBA , D,E,F分别为PA,PB,PC的中点,且PAB为正三角形, 以B为原点,BC,BA所在直线分别为x,y轴,作Bz 平面ABC,建立如图所示的空间 直角坐标系, 设2AB ,则(0A,2,0),(0P,1,3),(2C,0,0),(0D, 3 2 , 3) 2 ,(1F, 1 2 , 3) 2 , (1DF
29、,1,0),(0BA ,2,0),(1BF , 1 2 , 3) 2 , 第 16页(共 19页) 设平面ABF的法向量为(nx ,y,) z,则 0 0 n BA n BF ,即 20 13 0 22 y xyz , 令2z ,则3x ,0y ,(3n ,0,2), 设直线DF与平面ABF所成角为, 则sin|cosn , 342 | | | 14| |72 n DF DF nDF , 故直线DF与平面ABF所成角的正弦值为 42 14 20设 n a是等比数列,公比大于 0, n b是等差数列, * ()nN已知 1 1a , 32 2aa, 435 abb, 546 2abb ()求 n
30、 a和 n b的通项公式; ()设数列 n c满足 12 1cc, 1 1,33 ,3 kk n k k n c a n ,其中 * kN ()求数列 33 (1) nn bc的通项公式; ()若 * () (1)(2) n na nN nn 的前n项和 n T,求 3 * 3 1 () n nii i Tbc nN 【解答】解: ()由题意,设等比数列 n a的公比为(0)q q ,则 2 aq, 2 3 aq, 则 2 20qq, 解得1q (舍去) ,或2q , 1 2n n a ,*nN, 设等差数列 n b的公差为d,则 由 43s abb,可得 1 34bd, 由 546 2abb
31、,可得 1 31316bd, 联立 1 1 34 31316 bd bd , 解得 1 1 1 b d , 第 17页(共 19页) n bn,*nN, ()( ) i由() ,可知 11 1 1,331,33 ,32,3 kkkk n kkk k nn c a nn , 11 333 (1)(1)3 (21)363 nnn nnnn n bcba , ( )ii由题意,可得 11 222 (1)(2)(1)(2)21 nnn n nan nnnnnn , 则 10211 22222221 32432122 nnn n T nnn , 3 3 2181 322322 nn n T nn , 3
32、3 11 (1) nn iiiii ii bcb cb 33 11 (1) nn iii ii b cb 3 33 11 (1) n ii n i ii bcb 3 1 11 (3 63 ) n n ii ii i 3 1 111 3 63 n nn ii iii i 3 (16 )3 (13 )(13 )3 16132 nnnn 3 (61)3 (31)(13 )3 522 nnnn 12 69323 102 nnn , 12 3 3 1 816932 3 322102 n nnnn nii i Tbc n 1 864923 32102 nnnn n 21已知抛物线 2 :2(0)Cpxyp
33、的焦点为F,过F作直线交抛物线C于A,B两点,过 A,B分别作抛物线C的切线,两条切线交于点P 第 18页(共 19页) ()若P的坐标为( 1,4),求直线的斜率; ()若P始终不在椭圆 22 41xy的内部(不包括边界) ,求ABP外接圆面积的最小值 【解答】解: (1)记 1 (A x, 1) y, 2 (B x, 2) y, 设: 2 p AB xmy,与抛物线方程联立可得方程 22 20ypmyp, 由韦达定理可知 12 2yypm, 2 12 y yp , 另一方面, 可求得过A的切线方程为 11 1 () p yyxx y , 过B的切线方程 22 2 () p yyxx y ,
34、 联立解得(,) 2 p Ppm,结合题意解得2m , 故 11 2 AB k m (2)由(1)知两条切线的斜率之积为 2 12 12 1 p k k y y ,即APBP, 则ABP的外接圆半径即为 22 12 11 1|1 22 ABmyyp m, 又由题意知 22 4 ()()1 2 p pm ,即 222 1pp m,可知 2 1 1p m , 又所以外接圆的半径最小值为 1,故外接圆的最小面积为 22已知函数( ) 2 m f xlnx (1)若 1 ( )( ) sin h xf x x ,(0,) 2 ,( )h x在2x,)上为增函数,求的取值范 围; (2)若( ) 2 m
35、 g xx,对任意(1,)x,( )f x的图象总在( )g x图象的下方,求实数m的取 值范围 【解答】解: (1)因为函数( ) 2 m f xlnx,所以 1 ( ) 2sin m h xlnx x , 所以 22 11sin1 ( ) sinsin x h x xxx , 第 19页(共 19页) 因为( )h x在2x,)上为增函数,所以sin1 0 x 在2x,)上恒成立, 即 1 sin x 在2x,)上恒成立, 因为 1 y x 在2x,)上单调递减,故 11 ( ) 2 max x , 所以 1 sin 2 ,又因为(0,) 2 ,所以,) 6 2 ; (2)因为对任意(1,
36、)x,( )f x的图象总在( )g x图象的下方, 所以0 22 mm lnxx在(1,)x上恒成立, 设( ) 22 mm M xlnxx,(1,)x,则 12 ( ) 22 mmx M x xx , 当0m时,因为(1,)x,则( )0Mx, 故( )M x在(1,)上单调递增,所以( )M xM(1)0,不符合题意; 当2m时,则 2 01 m ,因为 2 () ( )0 2 m x m Mx x 在(1,)x恒成立, 所以( )M x在(1,)x上单调递减,则有( )M xM(1)0,故2m符合题意; 当02m,即 2 1 m 时,由( )0Mx,解得 2 1x m , 由( )0Mx,解得 2 x m ,所以( )M x在 2 (1,) m 上单调递增,在 2 (,) m 上单调递减, 所以 2 ()(1)0MM m 与( ) 0M x 恒成立矛盾,不符合题意 综上所述,实数m的取值范围是2m