理科数学四川卷.docx

2021年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)本试题卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)第一卷1至2页，第二卷3至4页，共4页考生作答时，须将答案答在答题卡上在本试题卷、草稿纸上答题无效总分值150分考试时间120分钟考试完毕后，将本试题卷和答题卡一并交回第一卷(选择题共50分)考前须知：必须使用2B铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑一、选择题：本大题共10小题，每题5分，共50分在每题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的1(2021四川，理1)设集合Ax|x20，集合Bx|x240，那么AB()A2 B2C2,2 D答案：A解析：由题意可得，A2，B2,2，AB2应选A2(2021四川，理2)如图，在复平面内，点A表示复数z，那么图中表示z的共轭复数的点是()AA BBCC DD答案：B解析：复数z表示的点与其共轭复数表示的点关于实轴对称3(2021四川，理3)一个几何体的三视图如下图，那么该几何体的直观图可以是()答案：D解析：由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体，应选D4(2021四川，理4)设xZ，集合A是奇数集，集合B是偶数集假设命题p：xA,2xB，那么()Ap：xA,2xBBp：xA,2xBCp：xA,2xBDp：xA,2xB答案：D5(2021四川，理5)函数f(x)2sin(x)的局部图象如下图，那么，的值分别是()A2， B2，C4， D4，答案：A解析：由图象可得，T，那么2，再将点代入f(x)2sin(2x)中得，令2k，kZ，解得，2k，kZ，又，那么取k0，.应选A6(2021四川，理6)抛物线y24x的焦点到双曲线x21的渐近线的距离是()A B C1 D答案：B解析：由题意可得，抛物线的焦点为(1,0)，双曲线的渐近线方程为，即xy0，由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离.7(2021四川，理7)函数的图象大致是()答案：C解析：由函数解析式可得，该函数定义域为(，0)(0，)，故排除A；取x1，y0，故再排除B；当x时，3x1远远大于x3的值且都为正，故0且大于0，故排除D，选C8(2021四川，理8)从1,3,5,7,9这五个数中，每次取出两个不同的数分别记为a，b，共可得到lg alg b的不同值的个数是()A9 B10 C18 D20答案：C解析：记根本领件为(a，b)，那么根本领件空间(1,3)，(1,5)，(1,7)，(1,9)，(3,1)，(3,5)，(3,7)，(3,9)，(5,1)，(5,3)，(5,7)，(5,9)，(7,1)，(7,3)，(7,5)，(7,9)，(9,1)，(9,3)，(9,5)，(9,7)共有20个根本领件，而lg alg b，其中根本领件(1,3)，(3,9)和(3,1)，(9,3)使的值相等，那么不同值的个数为20218(个)，应选C9(2021四川，理9)节日前夕，小李在家门前的树上挂了两串彩灯这两串彩灯的第一次闪亮相互独立，且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生，然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮那么这两串彩灯同时通电后，它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是()A B C D答案：C解析：设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x，y，那么由题意可得，0x4,0y4；而所求事件“两串彩灯同时通电后，第一次闪亮相差不超过2秒(x，y)|xy|2，由图示得，该事件概率.10(2021四川，理10)设函数f(x)(aR，e为自然对数的底数)，假设曲线ysin x上存在点(x0，y0)使得f(f(y0)y0，那么a的取值范围是()A1，e Be11,1C1，e1 De11，e1答案：A解析：由题意可得，y0sin x01,1，而由f(x)可知y00,1，当a0时，f(x)为增函数，y00,1时，f(y0)1，f(f(y0)1.不存在y00,1使f(f(y0)y0成立，故B，D错；当ae1时，f(x)，当y00,1时，只有y01时f(x)才有意义，而f(1)0，f(f(1)f(0)，显然无意义，故C错应选A第二卷(非选择题共100分)考前须知：必须使用黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答作图题可先用铅笔绘出，确认后再用黑色墨迹签字笔描清楚，答在试题卷上无效二、填空题：本大题共5小题，每题5分，共25分11(2021四川，理11)二项式(xy)5的展开式中，含x2y3的项的系数是_(用数字作答)答案：10解析：由二项式展开系数可得，x2y3的系数为10.12(2021四川，理12)在平行四边形ABCD中，对角线AC与BD交于点O，那么_.答案：2解析：如下图，在平行四边形ABCD中，2，2.13(2021四川，理13)设sin 2sin ，那么tan 2的值是_答案：解析：sin 2sin ，2sin cos sin .又，cos .sin .sin 2，cos 22cos21.tan 2.14(2021四川，理14)f(x)是定义域为R的偶函数，当x0时，f(x)x24x，那么，不等式f(x2)5的解集是_答案：(7,3)解析：当x0时，令x24x5，解得，0x5.又因为f(x)为定义域为R的偶函数，那么不等式f(x2)5等价于5x25，即7x3；故解集为(7,3)15(2021四川，理15)设P1，P2，Pn为平面内的n个点，在平面内的所有点中，假设点P到点P1，P2，Pn的距离之和最小，那么称点P为点P1，P2，Pn的一个“中位点，例如，线段AB上的任意点都是端点A，B的中位点，现有以下命题：假设三个点A，B，C共线，C在线段AB上，那么C是A，B，C的中位点；直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点；假设四个点A，B，C，D共线，那么它们的中位点存在且唯一；梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点其中的真命题是_(写出所有真命题的序号)答案：解析：由“中位点可知，假设C在线段AB上，那么线段AB上任一点都为“中位点，C也不例外，故正确；对于假设在等腰RtABC中，ACB90°，如下图，点P为斜边AB中点，设腰长为2，那么|PA|PB|PC|AB|，而假设C为“中位点，那么|CB|CA|4，故错；对于，假设B，C三等分AD，假设设|AB|BC|CD|1，那么|BA|BC|BD|4|CA|CB|CD|，故错；对于，在梯形ABCD中，对角线AC与BD的交点为O，在梯形ABCD内任取不同于点O的一点M，那么在MAC中，|MA|MC|AC|OA|OC|，同理在MBD中，|MB|MD|BD|OB|OD|，那么得，|MA|MB|MC|MD|OA|OB|OC|OD|，故O为梯形内唯一中位点是正确的三、解答题：本大题共6小题，共75分解容许写出文字说明，证明过程或演算步骤16(2021四川，理16)(本小题总分值12分)在等差数列an中，a1a38，且a4为a2和a9的等比中项，求数列an的首项、公差及前n项和解：设该数列公差为d，前n项和为Sn.由，可得2a12d8，(a13d)2(a1d)(a18d)所以，a1d4，d(d3a1)0，解得a14，d0，或a11，d3，即数列an的首项为4，公差为0，或首项为1，公差为3.所以，数列的前n项和Sn4n或Sn.17(2021四川，理17)(本小题总分值12分)在ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，且2cos Bsin(AB)sin Bcos(AC)，(1)求cos A的值；(2)假设，b5，求向量在方向上的投影解：(1)由2cos Bsin(AB)sin Bcos(AC)，得cos(AB)1cos Bsin(AB)sin Bcos B，即cos(AB)cos Bsin(AB)sin B.那么cos(ABB)，即cos A.(2)由cos A，0A，得sin A，由正弦定理，有，所以，sin B.由题知ab，那么AB，故.根据余弦定理，有52c22×5c×，解得c1或c7(舍去)故向量在方向上的投影为|cos B.18(2021四川，理18)(本小题总分值12分)某算法的程序框图如下图，其中输入的变量x在1,2,3，24这24个整数中等可能随机产生(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率Pi(i1,2,3)；(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解，各自编写程序重复运行n次后，统计记录了输出y的值为i(i1,2,3)的频数，以下是甲、乙所作频数统计表的局部数据甲的频数统计表(局部)运行次数n输出y的值为1的频数输出y的值为2的频数输出y的值为3的频数30146102 17乙的频数统计表(局部)运行次数n输出y的值为1的频数输出y的值为2的频数输出y的值为3的频数30121172 13当n2 100时，根据表中的数据，分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i1,2,3)的频率(用分数表示)，并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大；(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次，求输出y的值为2的次数的分布列及数学期望解：(1)变量x是在1,2,3，24这24个整数中随机产生的一个数，共有24种可能当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时，输出y的值为1，故P1；当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时，输出y的值为2，故P2；当x从6,12,18,24这4个数中产生时，输出y的值为3，故P3.所以，输出y的值为1的概率为，输出y的值为2的概率为，输出y的值为3的概率为.(2)当n2 100时，甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i1,2,3)的频率如下：输出y的值为1的频率输出y的值为2的频率输出y的值为3的频率甲乙比拟频率趋势与概率，可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大(3)随机变量可能的取值为0,1,2,3.P(0)，P(1)，P(2)，P(3)，故的分布列为0123P所以，E0×1×2×3×1.即的数学期望为1.19(2021四川，理19)(本小题总分值12分)如图，在三棱柱ABCA1B1C1中，侧棱AA1底面ABC，ABAC2AA1，BAC120°，D，D1分别是线段BC，B1C1的中点，P是线段AD的中点(1)在平面ABC内，试作出过点P与平面A1BC平行的直线l，说明理由，并证明直线l平面ADD1A1；(2)设(1)中的直线l交AB于点M，交AC于点N，求二面角AA1MN的余弦值解：(1)如图，在平面ABC内，过点P作直线lBC，因为l在平面A1BC外，BC在平面A1BC内，由直线与平面平行的判定定理可知，l平面A1BC由，ABAC，D是BC的中点，所以，BCAD，那么直线lAD因为AA1平面ABC，所以AA1直线l.又因为AD，AA1在平面ADD1A1内，且AD与AA1相交，所以直线l平面ADD1A1.(2)解法一：连接A1P，过A作AEA1P于E，过E作EFA1M于F，连接AF.由(1)知，MN平面AEA1，所以平面AEA1平面A1MN.所以AE平面A1MN，那么A1MAE.所以A1M平面AEF，那么A1MAF.故AFE为二面角AA1MN的平面角(设为)设AA11，那么由ABAC2AA1，BAC120°，有BAD60°，AB2，AD1.又P为AD的中点，所以M为AB中点，且AP，AM1，所以，在RtAA1P中，A1P；在RtA1AM中，A1M.从而，.所以sin .所以cos .故二面角AA1MN的余弦值为.解法二：设A1A1.如图，过A1作A1E平行于B1C1，以A1为坐标原点，分别以，的方向为x轴，y轴，z轴的正方向，建立空间直角坐标系Oxyz(点O与点A1重合)那么A1(0,0,0)，A(0,0,1)因为P为AD的中点，所以M，N分别为AB，AC的中点故M，N.所以，(0,0,1)，(，0,0)设平面AA1M的一个法向量为n1(x1，y1，z1)，那么即故有从而取x11，那么y1，所以n1(1，0)设平面A1MN的一个法向量为n2(x2，y2，z2)，那么即故有从而取y22，那么z21，所以n2(0,2，1)设二面角AA1MN的平面角为，又为锐角，那么cos .故二面角AA1MN的余弦值为.20(2021四川，理20)(本小题总分值13分)椭圆C：(ab0)的两个焦点分别为F1(1,0)，F2(1,0)，且椭圆C经过点P.(1)求椭圆C的离心率；(2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M，N两点，点Q是线段MN上的点，且，求点Q的轨迹方程解：(1)由椭圆定义知，2a|PF1|PF2|，所以.又由，c1.所以椭圆C的离心率.(2)由(1)知，椭圆C的方程为y21.设点Q的坐标为(x，y)(1)当直线l与x轴垂直时，直线l与椭圆C交于(0,1)，(0，1)两点，此时点Q的坐标为.(2)当直线l与x轴不垂直时，设直线l的方程为ykx2.因为M，N在直线l上，可设点M，N的坐标分别为(x1，kx12)，(x2，kx22)，那么|AM|2(1k2)x12，|AN|2(1k2)x22.又|AQ|2x2(y2)2(1k2)x2.由，得，即.将ykx2代入y21中，得(2k21)x28kx60.由(8k)24×(2k21)×60，得k2.由可知，x1x2，x1x2，代入中并化简，得.因为点Q在直线ykx2上，所以，代入中并化简，得10(y2)23x218.由及k2，可知0x2，即x.又满足10(y2)23x218，故x.由题意，Q(x，y)在椭圆C内，所以1y1.又由10(y2)2183x2有(y2)2且1y1，那么y.所以，点Q的轨迹方程为10(y2)23x218，其中x，y.21(2021四川，理21)(本小题总分值14分)函数f(x)其中a是实数设A(x1，f(x1)，B(x2，f(x2)为该函数图象上的两点，且x1x2.(1)指出函数f(x)的单调区间；(2)假设函数f(x)的图象在点A，B处的切线互相垂直，且x20，求x2x1的最小值；(3)假设函数f(x)的图象在点A，B处的切线重合，求a的取值范围解：(1)函数f(x)的单调递减区间为(，1)，单调递增区间为1,0)，(0，)(2)由导数的几何意义可知，点A处的切线斜率为f(x1)，点B处的切线斜率为f(x2)，故当点A处的切线与点B处的切线垂直时，有f(x1)f(x2)1.当x0时，对函数f(x)求导，得f(x)2x2.因为x1x20，所以，(2x12)(2x22)1.所以2x120,2x220.因此x2x1(2x12)2x221，当且仅当(2x12)2x221，即且时等号成立所以，函数f(x)的图象在点A，B处的切线互相垂直时，x2x1的最小值为1.(3)当x1x20或x2x10时，f(x1)f(x2)，故x10x2.当x10时，函数f(x)的图象在点(x1，f(x1)处的切线方程为y(x122x1a)(2x12)(xx1)，即y(2x12)xx12a.当x20时，函数f(x)的图象在点(x2，f(x2)处的切线方程为yln x2(xx2)，即y·xln x21.两切线重合的充要条件是由及x10x2知，1x10.由得，ax121x12ln(2x12)1.设h(x1)x12ln(2x12)1(1x10)，那么h(x1)2x10.所以，h(x1)(1x10)是减函数那么h(x1)h(0)ln 21，所以aln 21.又当x1(1,0)且趋近于1时，h(x1)无限增大，所以a的取值范围是(ln 21，)故当函数f(x)的图象在点A，B处的切线重合时，a的取值范围是(ln 21，)