2021届安徽合肥高三理科数学三模试卷及答案.pdf

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1、 高三数学试题(理科)答案 第 1 页(共 4 页) 合肥市2021 年高三第三次教学质量检测 数学试题(理科)参考答案及评分标准 一、选择题:本大题共一、选择题:本大题共12小题,每小题小题,每小题5分,共分,共60分分. 二、填空题:本大题共二、填空题:本大题共4小题,每小题小题,每小题5分,共分,共20分分. 13.1 14. 2 8yx 15.12600 16. 三、解答题:三、解答题: 17. (本小题满分12分) 解:(1)由2sin 4 a C b 得sincosabCC. 由正弦定理得 sinsinsincosABCC ,即 sinsinsincosBCBCC , cossin

2、sinsinBCBC. 在ABC中,sin0C ,cossinBB,即tan1B . 0B, , 4 B . 5分 (2)由余弦定理得 222 cos 2 acb B ac ,即 222 2 22 acb ac , 222 2bacac. 又 2 22bac , 22 acac 2,即a c . 由(1)知 4 B ,又2c ,ABC面积 112 sin2 22. 222 SacB .12分 18. (本小题满分12分) (1) 证明:DEBC,BC平面ABE,DE平面ABE. 又AE 平面ABE,DEAE. 在Rt ADE中,由60DAE ,6DE得,2 3AE. 又45 ,2.BACBCA

3、BABBC 在ABE中, 222 2cosAEABBEAB BEABE,解得4BE . 222 BEABAE,即ABAE. 而BCAE,AE平面ABC. 又AC 平面ABC,AEAC.5分 (2) 解:连接BD交CE于点G,连接FG. AB平面CEF,平面ABD平面CEFFG, ABFG, AFBG FDGD . 在直角梯形BCDE中,BCGDEG , 1 3 BGBC GDDE , 1 3 AF FD . 如图,以E为坐标原点,EB,ED所在的直线分别为x轴,z轴建立空间直角坐标系,则 E(0,0,0),D(0,0,6),C(4,0,2). 又A(3 3 0, ,), 1333 4442 A

4、FAD , , 93 33 442 F, , 73 31 442 CF , , 4 0 4DC ,. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B A C A A C D C D B D 高三数学试题(理科)答案 第 2 页(共 4 页) 令平面CDF的一个法向量为mxyz , ,由 0 0 CF m DC m , 得 73 320 0. xyz xz , 取1x ,得 1 3 1m , ,. 同理,平面CEF的一个法向量为 3 3 6n , , cos 0 m n m n mn , ,即二面角DCFE的大小为. 2 12分 19.(本小题满分12分) 解:(1)A

5、系统需要维修的概率为 23 1 3 1 111 2 222 C , B系统需要维修的概率为 2345 21 55 111 111 222 222 CC , 设X为该电子产品需要维修的系统个数,则 1 2 XB , , 200X . 2 2 11 200(0 1 2), 22 kk k PkP XkCk , 的分布列为 1 200 2200 2 E . 6分 (2)A系统3个元件至少有2个正常工作的概率为 22332 3 123 A PC ppppp ,B系统5个元件至少有3 个正常工作的概率为 2 33445 55 11 B PC ppC ppp 543 61510ppp,则 2 54322

6、6151233121 BA fpPPppppppp. 01p.令 0fp ,解得 1 1 2 p. 所以,当 1 1 2 p时,B系统比A系统正常工作的概率大,当该产品出现故障时,优先检测A系统; 当 1 0 2 p时,A系统比B系统正常工作的概率大,当该产品出现故障时,优先检测B系统; 当 1 2 p 时,A系统与B系统正常工作的概率相等,当该产品出现故障时,A,B系统检测不分次序. 12分 20.(本小题满分12分) 解:(1) 2ln1f xxa x,则 22ax fxa xx . 当0a 时, 0fx, f x在0 ,上单调递增. 10f,当1x 时, 10f xf,不符合题意,舍去;

7、 当02a时, 2 1 a ,由 0fx得, 2 0 x a ,由 0fx得, 2 x a . f x在 2 0 a ,上单调递增,在 2 a ,上单调递减. 10f,当 2 1, x a 时, 10f xf,不符合题意,舍去; 0 200400 P 1 4 1 2 1 4 高三数学试题(理科)答案 第 3 页(共 4 页) 当2a 时, 2 1 a ,由 0fx得,01x;由 0fx得,1x . f x在0 1,上单调递增,在1 ,上单调递减. 又 10f, 0f x 成立. 当2a时, 2 1 a ,由 0fx得, 2 0 x a ,由 0fx得, 2 x a . f x在 2 0 a ,

8、上单调递增,在 2 a ,上单调递减. 10f,当 2 ,1 x a 时, 10f xf,不符合题意,舍去; 综上得,2a . 6分 (2) 由(1)知,当2a 时, 0f x 在1 ,上成立,即ln1xx. 令 2 1 1 k x n (1 2 kn, ,),则 22 ln 1 11 kk nn , 2222 1 12 ln 1ln111 1111 n k kn nnnn 2222 1 1211 1212 11121 2 1 n n nn n nnnn n , 即 222 2 11211 1 ln 2 1 n nnnn n , 222 2 11211 1 n nnnn e n ( * nN)

9、. .12分 21.(本小题满分12分) 解:(1)由题意知726 2BQBABQBDDQ,且6 28AQ, 根据椭圆的定义得,交点B的轨迹是一个以A,Q为焦点的椭圆, 26 2a ,28c , 222 18 162bac, 曲线C的方程为 22 1 182 xy . 4分 (2)由曲线T与曲线C相似,且它们的焦点在同一条直线上,曲线T经 过点3 0E ,3 0F,可设曲线 T 的方程为 22 182 xy (0).将点 0F3,坐标代入上式得, 1 2 , 曲线T的方程为 2 2 1 9 x y. 设P( 00 xy,),M( 11 xy,),G( 22 xy,). 当切线PG的斜率不存在时

10、,切线PG的方程为:3x ,代入 22 1 182 xy 得1y ,此时PH 与曲线T 相 切,M为PG的中点,N为PH的中点, 1 2 MN GH 是一个定值; 同理可求,当切线PH的斜率不存在时, 1 2 MN GH 也是一个定值. 高三数学试题(理科)答案 第 4 页(共 4 页) 当切线PG和PH的斜率都存在时, 设切线PG的方程为:ykxm, 分别代入 2 2 1 9 x y和 22 1 182 xy , 化简整理得 222 9118990kxkmxm, 222 91189180kxkmxm. 由题意知,方程有两个相等的实数根 1 x;方程有两个不相等的实数根 02 xx, 1102

11、 2 18 91 km xxxx k , 021 2xxx, 020211 2222yyk xxmkxmy, 此时,M为PG的中点. 同理可证,N为PH的中点, 1 2 MN GH 是一个定值. 综上可知, 1 2 MN GH 是一个定值. 12分 22.(本小题满分10分) (1)直线l的参数方程为 1cos 2sin xt yt (t为参数).由 2 cos4sin得, 22 cos4 sin, 曲线C的直角坐标方程为 2 4 .xy 5分 (2)将直线l的参数方程 1cos 2sin xt yt 代入 2 4xy,并整理得 22 cos2cos4sin70tt. 设点,P Q对应的参数分

12、别为 12 ,t t, 由线段PQ的中点为M得 12 0tt,即 2 2cos4sin 0 cos , 直线l的斜率 1 tan. 2 k 直线l的方程为 1 21 2 yx,即 230 xy . 10分 23.(本小题满分10分) 解:(1)当2a 时, 221f xxx. 当2x 时, 2224f xxx ,解得 4 3 x ,结合2x 得,解集为; 当21x 时, 2224f xxx,解得0 x ,结合21x 得,01x; 当1x 时, 2224f xxx,解得 4 3 x ,结合1x 得, 4 1 3 x . 原不等式的解集为 4 0 3 ,. 5分 (2)当12x时, 2 21xaxx可化为 2 22xaxx, 2 22xaxx或 2 22xaxx , 即存在1 2x,使得 2 32axx,或 2 2axx . 1 4 a ,或2a , 实数a的取值范围为 1 , 2, 4 . 10分

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