2018全国Ⅲ卷高考压轴卷数学(理)试题

2018全国Ⅲ卷高考压轴卷理科数学本试卷共23题（含选考题）。

全卷满分150分。

考试用时120分钟。

一、选择题：本大题共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. 已知集合{}()(){}0,150=A x B x x x A B =≥=+-<⋂，则 A ．[－1，4)B ．[0，5)C ．[1，4]D ．[－4，－1) ⋃ [4，5)2. 在ABC △中，60A =︒，4AC =，BC =ABC △的面积为（ ） A． B ．4 C． D．3. 边长为8的等边△ABC 所在平面内一点O ，满足23OA OB OC --=0，若M 为△ABC 边上的点，点P 满足||19OP =|MP|的最大值为A.B.C.D. 4. 设实数x y ，满足20401x y x y y -+⎧⎪+-⎨⎪⎩，，，≥≤≥则2x y -的最小值为A. －5B.－4C.－3D.－15. 已知一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A ．8163π+ B ．1683π+C ．126π+D ．443π+6. 执行如图所示的程序框图，则输出的S 的值是（ ）A ．1B ．2C ．4D ．7 7. 若直线()1:110l ax a y -++=与直线2:210l x ay --=垂直，则实数a = A ．3B ．0C ．3-D ．03-或8. 若双曲线C: 22221x y a b-=（0a >，0b >）的一条渐近线被圆2240x y x +-=所截得的弦长为2，则双曲线C 的离心率为A ．39. 已知12a xdx =⎰，函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示，则函数4f x a π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心是A ．,112π⎛⎫-⎪⎝⎭B ．,212π⎛⎫⎪⎝⎭C ．7,112π⎛⎫⎪⎝⎭D ．3,24π⎛⎫⎪⎝⎭10. 甲、乙、丙、丁四位同学参加朗读比赛，其中只有一位获奖，有同学走访这四位同学，甲说：“是乙或丙获奖”，乙说：“甲、丙都未获奖”，丙说：“我获奖了”，丁说：“是乙获奖了”。

若四位同学中只有两人说的话是对的，则获奖的同学是( ) A.甲B.乙C.丙D.丁11. 设三次函数32()1f x ax bx cx =+++的导函数'()3(1)f x ax x =-,且2a >,则函数()f x 的零点个数为（ ）A ．0B ．1C ．2D ．312. 若A 为不等式组表示的平面区域，则当a 从﹣2连续变化到1时，动直线x+y=a 扫过A 中的那部分区域的面积为（ ）A ．B ．1C ．D ．2二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

13. 已知a 是实数，i 是虚数单位，若21(1)z a a i =-++是纯虚数，则a = ．14. 已知某一段公路限速60公里/小时，现抽取200辆通过这一段公路的汽车的时速，其频率分布直方图如图所示，则这200辆汽车中在该路段没有超速的有 辆．15. 已知9a x ⎛ ⎝的展开式中，3x 的系数为94，则a = ． 16已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的半焦距为c ，且满足220c b ac -+<，则该椭圆的离心率e的取值范围是__________．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题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：60分。

17.（12分）△ABC 的内角为A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知cos sin sin cos a b cC B B C=+．（1）求()()sin sin cos cos A B A A A B +++-的最大值；（2）若b =ABC 的面积最大时，△ABC 的周长；18.（12分）“中国人均读书4.3本（包括网络文学和教科书），比韩国的11本、法国的20本、日本的40本、犹太人的64本少得多，是世界上人均读书最少的国家.”这个论断被各种媒体反复引用，出现这样的统计结果无疑是令人尴尬的，而且和其他国家相比，我国国民的阅读量如此之低，也和我国是传统的文明古国、礼仪之邦的地位不相符.某小区为了提高小区内人员的读书兴趣，特举办读书活动，准备进一定量的书籍丰富小区图书站，由于不同年龄段需看不同类型的书籍，为了合理配备资源，现对小区内看书人员进行年龄调查，随机抽取了一天40名读书者进行调查，将他们的年龄分成6段：[)20,30，[)30,40，[)40,50，[)50,60，[)60,70，[]70,80后得到如图所示的频率分布直方图.问：（1）估计在40名读书者中年龄分布在[)40,70的人数； （2）求40名读书者年龄的平均数和中位数；（3）若从年龄在[)20,40的读书者中任取2名，求这两名读书者年龄在[)30,40的人数X 的分布列及数学期望.19.（12分）如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD PA BD ⊥． （1）求证：PB PD =；（2）若E ，F 分别为PC ，AB 的中点，EF ⊥平面PCD ，求直线PB 与平面PCD 所成角的大小．20.（12分）已知椭圆C ：22221(0)x y a b a b +=>>的离心率12e =，且过点3(1)2P ，．（1）求椭圆C 的方程；（2）过P 作两条直线12l l ，与圆2223(1)(0)2x y r r -+=<<相切且分别交椭圆于M ，N 两点．① 求证：直线MN 的斜率为定值；② 求△MON 面积的最大值（其中O 为坐标原点）．21.（12分）已知函数x a x x x f ln )6()(+-=在),2(+∞∈x 上不具有单调性. （1）求实数a 的取值范围；（2）若)(x f '是)(x f 的导函数，设226)()(x x f x g -+'=，试证明：对任意两个不相等正数21x x 、，不等式||2738|)()(|2121x x x g x g ->-恒成立.（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） 在平面直角坐标系xOy 中，曲线C 的参数方程为4cos 2(4sin x a a y a =+⎧⎨=⎩为参数），以O 为极点，以x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中，直线l 的极坐标方程为()6R πθρ=∈.（1）求曲线C 的极坐标方程；（2）设直线l 与曲线C 相交于,A B 两点，求AB 的值.23.[选修4—5：不等式选讲]（10分） 已知函数|3|)(--=x x h .（1）若n x x h ≤--|2|)(对任意的0>x 恒成立，求实数n 的最小值；（2）若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<<+=3,230,53)(x x x x x f ，求函数)()()(x h x f x g +=的值域.参考答案：【解析】集合，故.2. 【答案】C【解析】∵△ABC中，，，，由正弦定理得：，∴，解得，∴，，∴△ABC的面积，故选C.3. 【答案】 D4. 【答案】A5. 【答案】A【解析】三视图所对应的空间几何体为一个半圆锥拼接一个三棱锥所得，故其体积，故选A.6.【答案】C【解析】当i=1时，满足进行循环的条件，执行循环体后，S=1，i=2；当i=2时，满足进行循环的条件，执行循环体后，S=2，i=3；当i=3时，满足进行循环的条件，执行循环体后，S=4，i=4；不满足进行循环的条件，故输出结果为4，故选C.7.【答案】【解析】由题意可得.8. 【答案】A9. 【答案】C【解析】，.又.显然，所以.则，令，则，当时，，故C项正确.10. 【答案】C11. 【答案】D【解析】作出可行域，如图， 则直线扫过的面积为故选C ．13. 【答案】1 14. 【答案】120 15. 【答案】416. 【答案】【解析】，，即，即，解得，又，.17.【答案】（1）由cos sin sin cos a b c C B B C =+得：cos sin cos sin sin cos a b C c BC B B C+=，cos sin a b C c B =+，即sin sin cos sin sin A B C C B =+，cos sin B B =，4B π=；由()())sin sin cos cos sin cos sin cos A B A A A B A A A A +++-=++，令sin cos t A A =+，原式21122t =+-， 当且仅当4A π=时，上式的最大值为52．（2）2221sin ,b 2cos 24S ac B ac a c ac B ===+-，即(2222,2a c ac ac =+≥≤a c ==12MAX S =，周长L a b c =++= 18.【答案】（1）由频率分布直方图知年龄在[)40,70的频率为()0.0200.0300.025100.75++⨯=，所以40名读书者中年龄分布在[)40,70的人数为400.7530⨯=. （2）40名读书者年龄的平均数为250.05350.1450.2550.3⨯+⨯+⨯+⨯650.25750.154+⨯+⨯=.设中位数为x ，则()0.005100.01100.02100.03500.5x ⨯+⨯+⨯+⨯-=解得55x =，即40名读书者年龄的中位数为55. （3）年龄在[)20,30的读书者有0.00510402⨯⨯=人， 年龄在[)30,40的读书者有0.0110404⨯⨯=人， 所以X 的所有可能取值是0,1,2，()2024241015C C P X C ===， ()1124248115C C P X C ===，()0224246215C C P X C ===， X 的分布列如下：数学期望0121515153EX =⨯+⨯+⨯=.19.【答案】（1）连接,AC BD 交于点O ，连接PO ，∵底面ABCD 是正方形，∴,AC BD OB OD ⊥=， 又,PA BD PA ⊥⊂平面,PAC AC ⊂平面,PAC PAAC A =，∴BD ⊥平面PAC ，∵PO ⊂平面PAC ，∴BD PO ⊥， 又OB OD =，∴PB PD =；（2）设PD 的中点为Q ，连接,AQ EQ ，则1//,2EQ CD EQ CD =， 又11//,22AF CD AF AB CD ==，∴//,EQ AF EQ AF =， ∴四边形AQEF 为平行四边形，∴//EF AQ ， ∵EF ⊥平面PCD ，∴AQ ⊥平面PCD ，∴AQ PD ⊥，∵Q 是PD 的中点，∴AP AD ==∵AQ ⊥平面PCD ，∴AQ CD ⊥，又,AD CD AQ AD A ⊥=，∴CD ⊥平面PAD ，∴CD PA ⊥， 又,BD PA BDCD D ⊥=，∴PA ⊥平面ABCD ，以A 为坐标原点，以,,AB AD AP 为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系，则)((),,0,0,0,0,22B P A Q ⎛ ⎝⎭，∴(220,,,2,0,22AQ PB ⎛⎫== ⎪ ⎝⎭，∵AQ ⊥平面PCD ，∴AQ 为平面PCD 的一个法向量． ∴1cos ,2AQ PB AQ PB AQ PB ==-， 设直线PB 与平面PCD 所成角为θ，则1sin cos ,2AQ PB θ==， ∴直线PB 与平面PCD 所成角为6π． 20.【答案】（1）由12e =，设椭圆的半焦距为c ，所以2a c =， 因为C 过点3(1)2P ，，所以221914a b+=，又222c b a +=，解得2a b ==， 所以椭圆方程为22143x y +=． （2）① 显然两直线12l l ，的斜率存在，设为12k k ，，()()1122,,M x y N x y ，，由于直线12l l ，与圆2223(1)(0)2x y r r -+=<<相切，则有12k k =-， 直线1l 的方程为()1312y k x -=-， 联立方程组112232143y k x k x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，， 消去y ，得()()()22211114312832120x k k k x k ++-+--=， 因为P M ，为直线与椭圆的交点，所以()11121812143k k x k -+=+， 同理，当2l 与椭圆相交时，()11221812143k k x k ++=+， 所以112212443k x x k --=+，而()11211212112243k y y k x x k k --=+-=+， 所以直线MN 的斜率121212y y k x x -==-． ② 设直线MN 的方程为12y x m =+，联立方程组2212143y x m x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，，消去y 得2230x mx m ++-=，所以MN =O 到直线的距离d =，OMN ∆得面积为12S ===， 当且仅当22m =时取得等号．经检验，存在r （302r <<），使得过点3(1)2P ，的两条直线与圆222(1)x y r -+=相切，且与椭圆有两个交点M ，N ．所以OMN ∆21.【答案】（1）xa x x x a x x f +-=+-='6262)(2 )(x f 在),2(+∞∈x 上不具有单调性，∴在),2(+∞∈x 上)(x f '有正也有负也有0，即二次函数a x x y +-=622在),2(+∞∈x 上有零点a x x y +-=622 是对称轴是23=x ，开口向上的抛物线，026222<+⋅-⋅=∴a y 的实数a 的取值范围)4,(-∞（2）由（1）222)(x x a x x g -+=， 方法1：)0(2262)()(22>-+=+-'=x x x a x x x f x g ， 33323244244242)(,4xx x x x x x a x g a +-=+->+-='∴< ， 设44332)32(4128)(,442)(xx x x x h x x x h -=-='+-= )(x h 在)23,0(是减函数，在),23(+∞增函数，当23=x 时，)(x h 取最小值2738 ∴从而0)2738)((,2738)(>'-∴>'x x g x g ，函数x x g y 2738)(-=是增函数， 21x x 、是两个不相等正数，不妨设21x x <，则11222738)(2738)(x x g x x g ->- ∴2738)()(,0),(2738)()(1212121212>--∴>-->-x x x g x g x x x x x g x g 2738|)()(|1212>--∴x x x g x g ，即||2738|)()(|1212x x x g x g ->-方法2：))(,())(,(2211x g x N x g x M 、是曲线)(x g y =上任意两相异点， 4,2|,)(22||)()(|2121212221211212<>+-++=--a x x x x x x a x x x x x x x g x g 2132121321212221214)(42)(42)(22x x x x x x a x x x x a x x x x -+>-+>-++∴ 设0,121>=t x x t ，令)23(4)(,442)(23-='-+==t t t u t t t u k MN ， 由0)(>'t u ，得32>t ，由0)(<'t u 得320<<t ， )(t u ∴在)32,0(上是减函数，在),32(+∞上是增函数， )(t u ∴在32=t 处取极小值2738)(,2738≥∴t u ， ∴所以2738|)()(|1212>--x x x g x g ，即||2738|)()(|1212x x x g x g ->- 22.【答案】（1）曲线C 的参数方程为4cos 24sin x a y a =+⎧⎨=⎩得曲线C 的普通方程： 224120x y x +--=所以曲线C 的极坐标方程为：24cos 12ρρθ-=（2）设,A B 两点的极坐标方程分别为12(,),(,)66ππρρ,12AB ρρ=- 又,A B 在曲线C 上，则12,ρρ是24cos 120ρρθ--=的两根∴121212ρρρρ+==-AB =23.【答案】（1）n x x h ≤--|2|)(对任意的0>x 恒成立， 等价于n x x ≤----|2||3|对任意的0>x 恒成立， 等价于min |)3||2(|-+-≤-x x n 对任意的0>x 因为1|)3(2||3||2|=--->-+-x x x x ，当且仅当]3,2[∈x 时取等号，所以1≤-n ，得1-≥n .所以实数n 的最小值为1-.（2）因为⎪⎩⎪⎨⎧≥<<+=3,230,53)(x x x x x f ，)()()(x h x f x g += 所以⎪⎩⎪⎨⎧≥+<<++=--=3,330,23|3|)()(x x x x x x x f x g ，当30<<x 时，23223223+=+⋅≥++x xx x ， 当3≥x 时，63≥+x . 综上，232)(+≥x g .所以函数)()()(x h x f x g +=的值域为),232[+∞+.。