2018全国高考新课标2卷理科数学试题(卷)(解析版)

2018全国高考新课标2卷理科数学试题(卷)(解析版)
2018全国高考新课标2卷理科数学试题(卷)(解析版)

2018年普通高等学校招生全国统一考试新课标2卷

理科数学

注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时,将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

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.

1+2i

1-2i

=( ) A .- 45 - 35

i

B .- 45 + 35

i

C .- 35 - 4

5

i

D .- 35 + 45

i

解析:选D

2.已知集合A={(x,y)|x 2+y 2

≤3,x ∈Z,y ∈Z },则A 中元素的个数为 ( ) A .9 B .8 C .5 D .4 解析:选A 问题为确定圆面内整点个数 3.函数f(x)= e x

-e

-x

x

2的图像大致为 ( )

解析:选B f(x)为奇函数,排除A,x>0,f(x)>0,排除D,取x=2,f(2)= e 2

-e

-2

4>1,故选B

4.已知向量a ,b 满足|a|=1,a ·b=-1,则a ·(2a-b)= ( ) A .4 B .3 C .2

D .0

解析:选B a ·(2a-b)=2a 2

-a ·b=2+1=3

5.双曲线x 2

a 2-y

2

b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )

A .y=±2x

B .y=±3x

C .y=±

22

x D .y=±

32

x 解析:选A e= 3 c 2

=3a 2

b=2a

6.在ΔABC 中,cos C 2=5

5,BC=1,AC=5,则AB= ( )

A .4 2

B .30

C .29

D .2 5

解析:选A cosC=2cos 2C 2 -1= - 35

AB 2=AC 2+BC 2

-2AB ·BC ·cosC=32 AB=4 2

7.为计算S=1- 12 + 13 - 14 +……+ 199 - 1

100

,设计了右侧的程序框图,则在空白框中应填入( )

A .i=i+1

B .i=i+2

C .i=i+3

D .i=i+4 解析:选B 8.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( ) A .

112

B .

1

14

C .

1

15

D .

118

解析:选C 不超过30的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10个,从中选2个其和为30的为7+23,11+19,13+17,共3种情形,所求概率为P=3C 102=1

15

9.在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=BC=1,AA 1=3,则异面直线AD 1与DB 1所成角的余弦值为( ) A .15 B .56 C .55 D .22

解析:选C 建立空间坐标系,利用向量夹角公式可得。

10.若f(x)=cosx-sinx 在[-a,a]是减函数,则a 的最大值是( ) A .

π4

B .π2

C .3π

4

D .π

解析:选A f(x)= 2cos(x+

π4),依据f(x)=cosx 与f(x)= 2cos(x+π4)的图象关系知a 的最大值为π4

。 11.已知f(x)是定义域为(-∞,+ ∞)的奇函数,满足f(1-x)= f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+

…+f(50)= ( )

A .-50

B .0

C .2

D .50

解析:选C 由f(1-x)= f(1+x)得f(x+2)=-f(x),所以f(x)是以4为周期的奇函数,且f(-1)=-f(1)=-2,f(0)=0,f(1)=2,f(2)=f(0)=0,f(3)=f(-1)=-2,f(4)=f(0)=0; f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=f(1)+f(2)=2

12.已知F 1,F 2是椭圆C: x 2

a 2+y 2

b 2=1(a>b>0)的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为3

6

的直

线上,ΔP F 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P=1200

,则C 的离心率为( ) A .23

B .12

C .13

D .14

解析:选D AP 的方程为y=

3

6

(x+a),∵ΔP F 1F 2为等腰三角形 ∴|F 2P|=| F 1F 2|=2c, 过P 作PH ⊥x 轴,则∠PF 2H=600

, ∴|F 2H|=c,|PH|=3c, ∴P(2c, 3c),代入AP 方程得4c=a 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为__________. 解析:y=2x

14.若x,y 满足约束条件?

????x+2y-5≥0

x-2y+3≥0 x-5≤0 ,则z=x+y 的最大值为__________.

解析:9

15.已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=__________. 解析:- 1

2

两式平方相加可得

16.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为7

8,SA 与圆锥底面所成角为45°,若ΔSAB 的面积

为515,则该圆锥的侧面积为__________.

解析:设圆锥底面圆半径为r,依题SA=2r, 又SA ,SB 所成角的正弦值为

158,则12×2r 2

×158

=515 ∴r 2

=40, S=π×r ×2r=40 2

三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共60分。 17.(12分)

记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15. (1)求{a n }的通项公式;

(2)求S n ,并求S n 的最小值. 解:(1)设{a n }的公差为d ,由题意得3 a 1+3d=-15,由a 1=-7得d=2. 所以{a n }的通项公式为a n =2n-9.

(2)由(1)得S n =n 2-8n=(n-4)2

-16. 所以当n=4时, S n 取得最小值,最小值为?16. 18.(12分)

下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额y (单位:亿元)的折线图.

为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了y 与时间变量t 的两个线性回归模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,…,17)建立模型①:y ^

=-30.4+13.5t ;根据2010年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,…,7)建立模型②:y ^

=99+17.5t . (1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值;

(2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.

解:(1)利用模型①,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为

y ^

=-30.4+13.5×19=226.1 (亿元).

利用模型②,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为

y ^

=99+17.5×9=256.5 (亿元).

(2)利用模型②得到的预测值更可靠. 理由如下:

(ⅰ)从折线图可以看出,2000年至2016年的数据对应的点没有随机散布在直线y ^

=-30.4+13.5t 上下.这说明利用2000年至2016年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境基础设施投资额的变化趋势.2010年相对2009年的环境基础设施投资额有明显增加,2010年至2016年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从2010年开始环境基础设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用2010年至2016年的数据建立的线性模型y ^

=99+17.5t 可以较好地描述2010年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用模型②得到的预测值更可靠.

(ⅱ)从计算结果看,相对于2016年的环境基础设施投资额220亿元,由模型①得到的预测值226.1亿元的增幅明显偏低,而利用模型②得到的预测值的增幅比较合理.说明利用模型②得到的预测值更可靠. 以上给出了2种理由,考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分.

19.(12分)

设抛物线C:y 2

=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k(k>0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB|=8. (1)求l 的方程;

(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 解:(1)由题意得F(1,0),l 的方程为y=k(x-1)(k>0).

设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由?

????

y=k(x-1)y 2

=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x+k 2

=0.

Δ=16k 2

+16>0,故x 1+x 2=2k 2

+4

k

2.

所以|AB|= x 1+x 2+2=2k 2

+4

k

2+2=8 ,解得k=-1(舍去),k=1.

因此l 的方程为y=x-1.

(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则?

????

y 0=-x 0+5(x 0+1)2=(y 0-x 0+1)

2

2+16解得???

??

x 0=3

y 0=2

或?????

x 0=11

y 0=-6

因此所求圆的方程为(x-3)2

+(y-2)2

=16或(x-11)2

+(y+6)2

=144.

20.(12分)

如图,在三棱锥P-ABC 中,AB=BC=22,PA=PB=PC=AC=4,O 为AC 的中点.

(1)证明:PO ⊥平面ABC ;

(2)若点M 在棱BC 上,且二面角M-PA-C 为300

,求PC 与平面PAM 所成角的正弦值.

C

解:(1)因为AP=CP=AC=4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP=2 3. 连结OB.因为AB=BC=

2

2

AC ,所以ΔABC 为等腰直角三角形, 且OB ⊥AC ,OB=1

2

AC=2.

由OP 2

+OB 2

=PB 2

知OP ⊥OB.

由OP ⊥OB,OP ⊥AC 知OP ⊥平面ABC.

(2)如图,以O 为坐标原点,建立如图空间直角坐标系.

由已知得O(0,0,0),B(2,0,0),A(0,-2,0),C(0,2,0,),P(0,0,23),AP → =(0,0,23) 取平面PAC 的法向量OB →=(2,0,0).

设M(a,2-a,0)(0

设平面PAM 的法向量为n=(x,y,z).则??

?

2y+23z=0

ax+(4-a)y=0

,可取n=(3(a-4), 3a,-a),

所以cos

→,n>=23(a-4)

23(a-4)2+3a 2+a

2

.由已知得|cos|=32. ∴

23|(a-4)|23(a-4)2

+3a 2

+a

2

==32 解得a=-4(舍去),a=4

3

. 所以n=(-

833,433,- 43).又PC →=(0,2,-23),所以cos

→,n>=34

. 所以PC 与平面PAN 所成角的正弦值为

3

4

. 21.(12分)

已知函数f(x)=e x -ax 2

(1)若a=1,证明:当x ≥0时,f(x)≥1; (2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a .

【解析】(1)当a=1时,f(x)≥1等价于(x 2+1)e -x

-1≤0.

设函数g(x) (x 2+1)e -x -1,则g ′(x)=-(x-1)2e -x

当x ≠1时,g ′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)单调递减.

而g(0)=0,故当x ≥0时,g(x)≤0,即f(x)≥1.

(2)设函数h(x)=1-ax 2e -x

f(x)在(0,+∞)只有一个零点当且仅当h(x)在(0,+∞)只有一个零点. (i )当a ≤时,h(x)>0,h(x)没有零点;

(ii )当a>0时,h ′(x)=ax(x-2) e -x

当x ∈(0,2)时,h ′(x)<0;当x ∈(2,+∞)时,h ′(x)>0. 所以h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增. 故h(2)=1-

4a

e

2是h(x)在[0,+∞)的最小值. ①若h(2)>0,即a

2

4,h(x)在(0,+∞)没有零点;

②若h(2)=0,即a=e

2

4

,h(x)在(0,+∞)只有一个零点;

③若h(2)<0,即a>e

24,由于h(0)=1,所以h(x)在(0,2)有一个零点,

由(1)知,当x>0时,e x

=x 2

,所以h(4a)=1-16a 3

(e 2a )2>1-16a 3

(2a)4=1- 1

a

>0

故h(x)在(2,4a)有一个零点,因此h(x)在(0,+∞)有两个零点. 综上,f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=e

2

4

(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。 22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)

在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为?

??

??

x=2cos θ

y=4sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为?

??

??

x=1+tcos α

y=2+tsin α(t 为参数).

(1)求C 和l 的直角坐标方程;

(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率. 【解析】(1)曲线C 的直角坐标方程为x 2

4+y

2

16

=1.

当cos α≠0时,l 的直角坐标方程为y=tan αx+2-tan α, 当cos α=0时,l 的直角坐标方程为x=1.

(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程(1+3cos 2α)t 2

+4(2cos α+sin α)t-8=0.① 因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内,所以①有两个解,设为t 1,t 2,则t 1+t 2=0. 又由①得2cos α+sin α=0,,于是直线l 的斜率k=tan α=-2. 23.[选修4-5:不等式选讲](10分) 设函数f(x)=5-|x-a|-|x-2|.

(1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集; (2)若f(x)≤1,求a 的取值范围.

【解析】(1)当a=1时,?

????2x+4 x ≤-1

2 -12 可得f(x)≥0的解集为{x|-2≤x ≤3}.

(2)f(x)≤1等价于|x+a|+|x-2|≥4.

而|x+a|+|x-2|≥|a+2|,且当x=2时等号成立.故f(x)≤1等价于|a+2|≥4.得a ≤-6或a α2, 所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).

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