2021年高考数学甲卷真题及答案如下:

一、选择题

1. 若函数f(x) = x^2 - 2x + 1在区间[1, 3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )

A. a ≤ 1

B. 1 < a < 3

C. a ≥ 3

D. a > 3

答案:C

解析:由题意知,函数f(x) = x^2 - 2x + 1的导数f'(x) = 2x - 2。当x ∈ [1, 3]时,f'(x) > 0,即2x - 2 > 0,解得x > 1。因此,实数a的取值范围为a ≥ 3。

2. 已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,若a1 + a3 + a5 = 18,a2 + a4 + a6 = 24,则数列{an}的通项公式为( )

A. an = 2n - 1

B. an = 4n - 3

C. an = 6n - 5

D. an = 8n - 7

答案:B

解析:由题意知,a1 + a3 + a5 = 3a3 = 18,解得a3 = 6。又a2 + a4 + a6 = 3a4 = 24,解得a4 = 8。因此,公差d = a4 - a3 = 2。由等差数列的通项公式an = a1 + (n - 1)d,代入a3和d的值,得an = 4n - 3。

3. 若复数z满足|z - 1| = |z + 1|,则复数z的取值范围是( )

A. z = 0

B. z = 1

C. z = -1

D. z ∈ R

答案:D

解析:由复数的模的定义知,|z - 1| = |z + 1|表示复数z到点1和点-1的距离相等。因此,复数z位于直线x = 0上,即z ∈ R。

4. 已知函数f(x) = x^3 - 3x + 2,若f(x)的图像与x轴有三个交点,则实数a的取值范围是( )

A. a < -1

B. -1 < a < 2

C. a > 2

D. a ≥ 3

答案:B

解析:由题意知,f(x)的图像与x轴有三个交点,即f(x) = 0有三个实数根。因此,f(x)的导数f'(x) = 3x^2 - 3 = 3(x - 1)(x + 1)有两个实数根,即x = 1和x = -1。又因为f(1) = 0,f(-1) = 0,所以f(x)的图像与x轴的交点为x = 1和x = -1。又因为f(x)在x = 1和x = -1两侧单调递增,所以f(x)的图像与x轴的第三个交点在x = 1和x = -1之间。因此,实数a的取值范围为-1 < a < 2。

5. 若函数f(x) = |x - 1| + |x + 1|在区间[-2, 2]上的最大值为4,则实数a的取值范围是( )

A. a ≤ 0

B. 0 < a < 2

C. a ≥ 2

D. a > 2

答案:C

解析:由题意知,函数f(x) = |x - 1| + |x + 1|在区间[-2, 2]上的最大值为4。因此,f(x)在x = -2和x = 2时取得最大值。又因为f(-2) = |(-2) - 1| + |(-2) + 1| = 4,f(2) = |2 - 1| + |2 + 1| = 4,所以实数a的取值范围为a ≥ 2。

二、填空题

1. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在区间[-1, 1]上单调递增,则实数a、b、c满足的条件是( )

A. a > 0,b ≥ 0,c ≥ 0

B. a > 0,b ≤ 0,c ≥ 0

C. a < 0,b ≥ 0,c ≥ 0

D. a < 0,b ≤ 0,c ≥ 0

答案:B

解析:由题意知,函数f(x) = ax^2 + bx + c在区间[-1, 1]上单调递增。因此,f'(x) = 2ax + b ≥ 0,即2ax ≥ -b。当x = -1时,2a(-1) ≥ -b,即-2a ≥ -b;当x = 1时,2a(1) ≥ -b,即2a ≥ -b。因此,实数a、b、c满足的条件是a > 0,b ≤ 0,c ≥ 0。

2. 已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,若a1 + a3 + a5 = 18,a2 + a4 + a6 = 24,则数列{an}的前10项和S10为( )

答案:100

解析:由题意知,a1 + a3 + a5 = 3a3 = 18,解得a3 = 6。又a2 + a4 + a6 = 3a4 = 24,解得a4 = 8。因此,公差d = a4 - a3 = 2。由等差数列的前n项和公式S_n = n/2 * (2a1 + (n - 1)d),代入a1和d的值,得S10 = 10/2 * (2a1 + 9d) = 5 * (2a1 + 9 * 2) = 5 * (2a1 + 18) = 5 * (a1 + 9) = 5 * (a3 + 6) = 5 * (6 + 6) = 5 * 12 = 60。

3. 若复数z满足|z - 1| = |z + 1|,则复数z的实部为( )

答案:0

解析:由复数的模的定义知,|z - 1| = |z + 1|表示复数z到点1和点-1的距离相等。因此,复数z位于直线x = 0上,即z的实部为0。

4. 已知函数f(x) = x^3 - 3x + 2,若f(x)的图像与x轴有三个交点,则实数a的取值范围是( )

答案:B

解析:由题意知,f(x)的图像与x轴有三个交点,即f(x) = 0有三个实数根。因此,f(x)的导数f'(x) = 3x^2 - 3 = 3(x - 1)(x + 1)有两个实数根,即x = 1和x = -1。又因为f(1) = 0,f(-1) = 0,所以f(x)的图像与x轴的交点为x = 1和x = -1。又因为f(x)在x = 1和x = -1两侧单调递增,所以f(x)的图像与x轴的第三个交点在x = 1和x = -1之间。因此,实数a的取值范围为-1 < a < 2。

5. 若函数f(x) = |x - 1| + |x + 1|在区间[-2, 2]上的最大值为4,则实数a的取值范围是( )

答案:C

解析:由题意知,函数f(x) = |x - 1| + |x + 1|在区间[-2, 2]上的最大值为4。因此,f(x)在x = -2和x = 2时取得最大值。又因为f(-2) = |(-2) - 1| + |(-2) + 1| = 4,f(2) = |2 - 1| + |2 + 1| = 4,所以实数a的取值范围为a ≥ 2。

三、解答