2017届高三数学试卷(理科)(解析版)
2017年高考数学全国卷(理科新课标Ⅱ )(含答案解析)

2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)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.(5分)=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i2.(5分)设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,﹣3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}3.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏4.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为()A.90πB.63πC.42πD.36π5.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.96.(5分)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A.12种B.18种C.24种D.36种7.(5分)甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩8.(5分)执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=()A.2 B.3 C.4 D.59.(5分)若双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为()A.2 B.C.D.10.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为()A.B.C.D.11.(5分)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1 B.﹣2e﹣3C.5e﹣3 D.112.(5分)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则•(+)的最小值是()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.﹣1三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX=.14.(5分)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是.15.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.16.(5分)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y 轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.第17~21题为必做题,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:共60分.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.18.(12分)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:箱产量<50kg 箱产量≥50kg 旧养殖法新养殖法(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).附:P(K2≥k)0.0500.010 0.001 K 3.841 6.635 10.828K2=.19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.(1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)点M在棱PC 上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.20.(12分)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l 过C的左焦点F.21.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.(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,按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](22.(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|•|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:(1)(a+b)(a5+b5)≥4;(2)a+b≤2.2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、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.(5分)(2017•新课标Ⅱ)=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再利用虚数单位i的幂运算性质,求出结果.【解答】解:===2﹣i,故选D.【点评】本题考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,两个复数相除,分子和分母同时乘以分母的共轭复数.2.(5分)(2017•新课标Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,﹣3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}【分析】由交集的定义可得1∈A且1∈B,代入二次方程,求得m,再解二次方程可得集合B.【解答】解:集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则1∈A且1∈B,可得1﹣4+m=0,解得m=3,即有B={x|x2﹣4x+3=0}={1,3}.故选:C.【点评】本题考查集合的运算,主要是交集的求法,同时考查二次方程的解法,运用定义法是解题的关键,属于基础题.3.(5分)(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a 的值.【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381==127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.【点评】本题考查了等比数列的定义,以及等比数列的前n项和公式的实际应用,属于基础题.4.(5分)(2017•新课标Ⅱ)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为()A.90πB.63πC.42πD.36π【分析】由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,即可求出几何体的体积.【解答】解:由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,V=π•32×10﹣•π•32×6=63π,故选:B.【点评】本题考查了体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.5.(5分)(2017•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最小值即可.【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图:z=2x+y 经过可行域的A时,目标函数取得最小值,由解得A(﹣6,﹣3),则z=2x+y 的最小值是:﹣15.故选:A.【点评】本题考查线性规划的简单应用,考查数形结合以及计算能力.6.(5分)(2017•新课标Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A.12种B.18种C.24种D.36种【分析】把工作分成3组,然后安排工作方式即可.【解答】解:4项工作分成3组,可得:=6,安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,可得:6×=36种.故选:D.【点评】本题考查排列组合的实际应用,注意分组方法以及排列方法的区别,考查计算能力.7.(5分)(2017•新课标Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩【分析】根据四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,继而可以推出正确答案【解答】解:四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,甲不知自己的成绩→乙丙必有一优一良,(若为两优,甲会知道自己的成绩;若是两良,甲也会知道自己的成绩)→乙看到了丙的成绩,知自己的成绩→丁看到甲、丁中也为一优一良,丁知自己的成绩,故选:D.【点评】本题考查了合情推理的问题,关键掌握四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,属于中档题.8.(5分)(2017•新课标Ⅱ)执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=()A.2 B.3 C.4 D.5【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,k值,当k=7时,程序终止即可得到结论.【解答】解:执行程序框图,有S=0,k=1,a=﹣1,代入循环,第一次满足循环,S=﹣1,a=1,k=2;满足条件,第二次满足循环,S=1,a=﹣1,k=3;满足条件,第三次满足循环,S=﹣2,a=1,k=4;满足条件,第四次满足循环,S=2,a=﹣1,k=5;满足条件,第五次满足循环,S=﹣3,a=1,k=6;满足条件,第六次满足循环,S=3,a=﹣1,k=7;7≤6不成立,退出循环输出,S=3;故选:B.【点评】本题主要考查了程序框图和算法,属于基本知识的考查,比较基础.9.(5分)(2017•新课标Ⅱ)若双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为()A.2 B.C.D.【分析】通过圆的圆心与双曲线的渐近线的距离,列出关系式,然后求解双曲线的离心率即可.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,圆(x﹣2)2+y2=4的圆心(2,0),半径为:2,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,可得圆心到直线的距离为:=,解得:,可得e2=4,即e=2.故选:A.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,圆的方程的应用,考查计算能力.10.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为()A.B.C.D.【分析】设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,得出AB1、BC1夹角为MN 和NP夹角或其补角;根据中位线定理,结合余弦定理求出AC、MQ,MP和∠MNP的余弦值即可.【解答】解:如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角(因异面直线所成角为(0,]),可知MN=AB1=,NP=BC1=;作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;∵PQ=1,MQ=AC,△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=4+1﹣2×2×1×(﹣)=7,∴AC=,∴MQ=;在△MQP中,MP==;在△PMN中,由余弦定理得cos∠MNP===﹣;又异面直线所成角的范围是(0,],∴AB1与BC1所成角的余弦值为.【点评】本题考查了空间中的两条异面直线所成角的计算问题,也考查了空间中的平行关系应用问题,是中档题.11.(5分)(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1 B.﹣2e﹣3C.5e﹣3 D.1【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【点评】本题考查函数的导数的应用,函数的单调性以及函数的极值的求法,考查计算能力.12.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则•(+)的最小值是()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.﹣1【分析】根据条件建立坐标系,求出点的坐标,利用坐标法结合向量数量积的公式进行计算即可.【解答】解:建立如图所示的坐标系,以BC中点为坐标原点,则A(0,),B(﹣1,0),C(1,0),设P(x,y),则=(﹣x,﹣y),=(﹣1﹣x,﹣y),=(1﹣x,﹣y),则•(+)=2x2﹣2y+2y2=2[x2+(y﹣)2﹣]∴当x=0,y=时,取得最小值2×(﹣)=﹣,故选:B【点评】本题主要考查平面向量数量积的应用,根据条件建立坐标系,利用坐标法是解决本题的关键.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)(2017•新课标Ⅱ)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX= 1.96.【分析】判断概率满足的类型,然后求解方差即可.【解答】解:由题意可知,该事件满足独立重复试验,是一个二项分布模型,其中,p=0.02,n=100,则DX=npq=np(1﹣p)=100×0.02×0.98=1.96.故答案为:1.96.【点评】本题考查离散性随机变量的期望与方差的求法,判断概率类型满足二项分布是解题的关键.14.(5分)(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是1.【分析】同角的三角函数的关系以及二次函数的性质即可求出.【解答】解:f(x)=sin2x+cosx﹣=1﹣cos2x+cosx﹣,令cosx=t且t∈[0,1],则f(t)=﹣t2+t+=﹣(t﹣)2+1,当t=时,f(t)max=1,即f(x)的最大值为1,故答案为:1【点评】本题考查了同角的三角函数的关系以及二次函数的性质,属于基础题15.(5分)(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n=,=,则=2[1﹣++…+]=2(1﹣)=.故答案为:.【点评】本题考查等差数列的求和,裂项消项法求和的应用,考查计算能力.16.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=6.【分析】求出抛物线的焦点坐标,推出M坐标,然后求解即可.【解答】解:抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,可知M的横坐标为:1,则M的纵坐标为:,|FN|=2|FM|=2=6.故答案为:6.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,考查计算能力.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.第17~21题为必做题,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:共60分.17.(12分)(2017•新课标Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.【分析】(1)利用三角形的内角和定理可知A+C=π﹣B,再利用诱导公式化简sin (A+C),利用降幂公式化简8sin2,结合sin2B+cos2B=1,求出cosB,(2)由(1)可知sinB=,利用勾面积公式求出ac,再利用余弦定理即可求出b.【解答】解:(1)sin(A+C)=8sin2,∴sinB=4(1﹣cosB),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,∴cosB=;(2)由(1)可知sinB=,=ac•sinB=2,∵S△ABC∴ac=,∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2××=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2.【点评】本题考查了三角形的内角和定理,三角形的面积公式,二倍角公式和同角的三角函数的关系,属于中档题18.(12分)(2017•新课标Ⅱ)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:箱产量<50kg 箱产量≥50kg 旧养殖法新养殖法(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).附:P(K2≥k)0.0500.010 0.001 K 3.841 6.635 10.828K2=.【分析】(1)由题意可知:P(A)=P(BC)=P(B)P(C),分布求得发生的频率,即可求得其概率;(2)完成2×2列联表:求得观测值,与参考值比较,即可求得有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:(3)根据频率分布直方图即可求得其平均数.【解答】解:(1)记B表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg”,C表示事件“新养殖法的箱产量不低于50kg”,由P(A)=P(BC)=P(B)P(C),则旧养殖法的箱产量低于50kg:(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)×5=0.62,故P(B)的估计值0.62,新养殖法的箱产量不低于50kg:(0.068+0.046+0.010+0.008)×5=0.66,故P(C)的估计值为,则事件A的概率估计值为P(A)=P(B)P(C)=0.62×0.66=0.4092;∴A发生的概率为0.4092;(2)2×2列联表:箱产量<50kg箱产量≥50kg 总计旧养殖法6238100新养殖法3466100总计96104200则K2=≈15.705,由15.705>6.635,∴有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;(3)由题意可知:方法一:=5×(37.5×0.004+42.5×0.020+47.5×0.044+52.5×0.068+57.5×0.046+62.5×0.010+67.5×0.008),=5×10.47,=52.35(kg).新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg)方法二:由新养殖法的箱产量频率分布直方图中,箱产量低于50kg的直方图的面积:(0.004+0.020+0.044)×5=0.034,箱产量低于55kg的直方图面积为:(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5,故新养殖法产量的中位数的估计值为:50+≈52.35(kg),新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg).【点评】本题考查频率分布直方图的应用,考查独立性检验,考查计算能力,属于中档题.19.(12分)(2017•新课标Ⅱ)如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.(1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)点M在棱PC 上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.【分析】(1)取PA的中点F,连接EF,BF,通过证明CE∥BF,利用直线与平面平行的判定定理证明即可.(2)利用已知条件转化求解M到底面的距离,作出二面角的平面角,然后求解二面角M﹣AB﹣D的余弦值即可.【解答】(1)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,因为E是PD的中点,所以EF AD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,∴BC∥AD,∴BCEF是平行四边形,可得CE∥BF,BF⊂平面PAB,CF⊄平面PAB,∴直线CE∥平面PAB;(2)解:四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.取AD的中点O,M在底面ABCD上的射影N在OC上,设AD=2,则AB=BC=1,OP=,∴∠PCO=60°,直线BM与底面ABCD所成角为45°,可得:BN=MN,CN=MN,BC=1,可得:1+BN2=BN2,BN=,MN=,作NQ⊥AB于Q,连接MQ,所以∠MQN就是二面角M﹣AB﹣D的平面角,MQ==,二面角M﹣AB﹣D的余弦值为:=.【点评】本题考查直线与平面平行的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.20.(12分)(2017•新课标Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l 过C的左焦点F.【分析】(1)设M(x0,y0),由题意可得N(x0,0),设P(x,y),运用向量的坐标运算,结合M满足椭圆方程,化简整理可得P的轨迹方程;(2)设Q(﹣3,m),P(cosα,sinα),(0≤α<2π),运用向量的数量积的坐标表示,可得m,即有Q的坐标,求得椭圆的左焦点坐标,求得OQ,PF 的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,即可得证.【解答】解:(1)设M(x0,y0),由题意可得N(x0,0),设P(x,y),由点P满足=.可得(x﹣x0,y)=(0,y0),可得x﹣x0=0,y=y0,即有x0=x,y0=,代入椭圆方程+y2=1,可得+=1,即有点P的轨迹方程为圆x2+y2=2;(2)证明:设Q(﹣3,m),P(cosα,sinα),(0≤α<2π),•=1,可得(cosα,sinα)•(﹣3﹣cosα,m﹣sinα)=1,即为﹣3cosα﹣2cos2α+msinα﹣2sin2α=1,解得m=,即有Q(﹣3,),椭圆+y2=1的左焦点F(﹣1,0),由k OQ=﹣,k PF=,由k OQ•k PF=﹣1,可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用坐标转移法和向量的加减运算,考查圆的参数方程的运用和直线的斜率公式,以及向量的数量积的坐标表示和两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,考查化简整理的运算能力,属于中档题.21.(12分)(2017•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【分析】(1)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣可得h(x)min=h(),从而可得结论;(2)通过(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0,x2,利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<可知f(x0)<,另一方面可知f(x0)>f()=.【解答】(1)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;(2)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得:x=,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0,x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x0)=﹣x0﹣x0lnx0=﹣x0+2x0﹣2=x0﹣,由x0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+=;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【点评】本题考查利用导数研究函数的极值,考查运算求解能力,考查转化思想,注意解题方法的积累,属于难题.(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,按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](22.(10分)(2017•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|•|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.【分析】(1)设P(x,y),利用相似得出M点坐标,根据|OM|•|OP|=16列方程化简即可;(2)求出曲线C2的圆心和半径,得出B到OA的最大距离,即可得出最大面积.【解答】解:(1)曲线C1的直角坐标方程为:x=4,设P(x,y),M(4,y0),则,∴y0=,∵|OM||OP|=16,∴=16,即(x2+y2)(1+)=16,∴x4+2x2y2+y4=16x2,即(x2+y2)2=16x2,两边开方得:x2+y2=4x,整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0),∴点P的轨迹C2的直角坐标方程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0).(2)点A的直角坐标为A(1,),显然点A在曲线C2上,|OA|=2,∴曲线C2的圆心(2,0)到弦OA的距离d==,∴△AOB的最大面积S=|OA|•(2+)=2+.【点评】本题考查了极坐标方程与直角坐标方程的转化,轨迹方程的求解,直线与圆的位置关系,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]23.(2017•新课标Ⅱ)已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:(1)(a+b)(a5+b5)≥4;(2)a+b≤2.【分析】(1)由柯西不等式即可证明,(2)由a3+b3=2转化为=ab,再由均值不等式可得:=ab≤()2,即可得到(a+b)3≤2,问题得以证明.【解答】证明:(1)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥(+)2=(a3+b3)2≥4,当且仅当=,即a=b=1时取等号,(2)∵a3+b3=2,∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2,∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,∴=ab,由均值不等式可得:=ab≤()2,∴(a+b)3﹣2≤,∴(a+b)3≤2,∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.【点评】本题考查了不等式的证明,掌握柯西不等式和均值不等式是关键,属于中档题。
2017高考全国3卷理科数学试题以与答案

2017年普通高等学校招生全国统一考试(全国)理科数学 (试题)一、选择题:(本题共12小题,每小题 5分,共 60分)1.已知集合 A( x, y) x 2 y 2 1 , B( x, y) y x ,则 AB 中元素的个数为()A . 3B . 2C . 1D . 02.设复数 z 满足(1 i) z2i ,则 z()12C . 2D . 2A .B .223.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014 年 1 月至2016 年 12 月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是A .月接待游客量逐月增加B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8 月份D .各年 1 月至 6 月的月接待游客量相对7 月至 12 月,波动性更小,变化比较平稳4. ( x y)(2x y)5 的展开式中 x 3 y 3 的系数为()A .B .C . 40D . 802255.已知双曲线C :x2y 2 1( a 0 , b 0 )的一条渐近线方程为y x ,且与椭圆x2y2ab21 有公共焦点.则 C的方程为()123A .x 2 y 2x 2 y 2 x2y2x2y281B . 1C .1D .1104 5 54436.设函数 f ( x)cos(x π3 ) ,则下列结论错误的是()8πA . f (x) 的一个周期为2πB . yf ( x) 的图像关于直线 x对称C. f ( x ) 的一个零点为 xπD. f (x) 在 ( π, π) 单调递减627.执行右图的程序框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为()A . 5B.4C.3D. 28.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为 2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A .π3πC.ππB.D.4249.等差数列a n的首项为 1,公差不为 0.若 a2, a3, a6成等比数列,则a n前 6项的和为()A.24B.3C. 3D. 810x2y21(a b 0A1A2A1 A2b2.已知椭圆 C : a2)的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线 bx ay2ab 0相切,则 C 的离心率为()6321A .3B.3C.3D.311.已知函数 f ( x)x22x a(e x 1 e x 1 ) 有唯一零点,则 a ()111A .2B.3C.2D. 1 12.在矩形ABCD中,AB1, AD 2 ,动点 P 在以点C为圆心且与 BD 相切的圆上.若APAB AD ,则的最大值为()A . 3B.2 2C. 5D. 2二、填空题:(本题共4小题,每小题 5分,共 20分)x y ≥ 0,13.若 x, y满足约束条件x y 2≤ 0, 则 z3x 4 y 的最小值为 ________.y≥ 0,14.设等比数列a n满足a1a2 1 , a1a3 3 ,则 a4________.x1,x≤ 0,116. a ,b为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b都垂直,斜边AB 以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论:①当直线 AB 与a成60角时, AB 与b成30角;②当直线 AB 与a成60角时, AB 与b成60角;③直线 AB 与a所成角的最小值为45 ;④直线 AB 与a所成角的最大值为60 .其中正确的是________(填写所有正确结论的编号)三、解答题:(共70分.第 17-20 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:共60分.17.( 12分)ABC A B C a b c b2的内角,a 2 7 ,.,,的对边分别为,,,已知 sin A 3 cos A 0( 1)求 c;( 2)设D为BC边上一点,且 AD AC ,求△ABD的面积.18.( 12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶 6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为 500瓶;如果最高气温位于区间20 ,25 ,需求量为 300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶,为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温10 ,1515 ,2020 ,2525 ,3030 ,3535 ,40天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.( 1)求六月份这种酸奶一天的需求量X (单位:瓶)的分布列;( 2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量 n (单位:瓶)为多少时,Y 的数学期望达到最大值?19.(12分)如图,四面体ABCD中,△ABC形.?ABD ?CBD ,AB= BD.(1)证明:平面ACD ^平面ABC;(2)过AC的平面交BD于点E,若平面AEC把四面体 ABCD 分成体积相等的两部分.求二面角 D- AE- C 的余弦值.是正三角形,△ACD是直角三角DECB A20.( 12分)已知抛物线 C : y2 = 2x ,过点(2,0)的直线l交C于 A , B 两点,圆 M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点P( 4,- 2),求直线l与圆M的方程.21.( 12分)已知函数 f (x) x 1 a ln x .( 1)若 f (x) ≥ 0,求 a 的值;(2)设m为整数,且对于任意正整数111n,(1 + )(1 +22 ) 鬃?(1n ) < m ,求m的最小值.2222. [选修 4-4:坐标系与参数方程] ( 10分)x t ,l 的参数方程在直角坐标系 xOy中,直线 l 的参数方程为( t为参数),直线y kt,x m,为( m为参数),设 l 与 l 的交点为 P,当 k变化时, P的轨迹为曲线 C.y m ,k( 1)写出 C的普通方程:( 2)以坐标原点为极点, x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l : cos( nis ),M为 l 与 C的交点,求 M的极径.23. [选修 4-5:不等式选讲 ] (10分)已知函数 f ( x) | x| | x| .( 1)求不等式 f ( x)的解集;( 2)若不等式 f ( x) x x m 的解集非空,求m的取值范围.2017年普通高等学校招生全国统一考试(全国)理科数学(答案解析)一、选择题:(本题共12小题,每小题 5分,共 60分)1.已知集合 A ( x, y) x 2 y 2 1 , B( x, y) y x ,则 AB 中元素的个数为()A . 3B . 2C . 1D . 0【答案】 B【解析】 A 表示圆 x 2y 2 1 上所有点的集合, B 表示直线 yx 上所有点的集合,故 AB 表示两直线与圆的交点,由图可知交点的个数为2,即 A B 元素的个数为2,故选 B.2.设复数 z 满足(1 i) z2i ,则 z ()1 B .2C . 2D . 2A .22【答案】 C2i 2i 1 i 2i 2 122 ,故选 C.【解析】由题, z1 i 1 ii 1 ,则 z 121 i23.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014 年 1 月至2016 年 12 月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是A .月接待游客量逐月增加B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在 7,8 月份D .各年 1 月至 6 月的月接待游客量相对 7 月至 12 月,波动性更小,变化比较平稳【答案】 A【解析】由题图可知, 2014年8月到 9月的月接待游客量在减少,则 A 选项错误,故选 A.4. ( x y)(2 x y)5 的展开式中 x 3 y 3 的系数为()A .B .C . 40D . 80【答案】 C【解析】由二项式定理可得,原式展开中含x 3 y 3 的项为x C 52 2 x 2y 33y2的系数为 40,故选 C.y C 53 2 x40x 3 y 3 ,则 x 3 y 3C :x2y 25x ,且与椭圆5.已知双曲线221( a 0 , b 0 )的一条渐近线方程为 yx 2 y 2ab21 有公共焦点.则 C 的方程为()123A . x 2 y 21B . x 2y 2 1 C . x 2 y 21D . x 2y 2 1810455443【答案】 B【解析】 ∵双曲线的一条渐近线方程为y5x ,则b5 ①2a2又∵ 椭圆x 2y 21 与双曲线有公共焦点,易知c3 ,则 a 2 b 2c 2 9 ②12 3x2y2由①② 解得 a 2,b5 ,则双曲线C的方程为1,故选 B.456.设函数 f ( x)cos(xπ) ,则下列结论错误的是()3A . f (x) 的一个周期为2πB . yf ( x) 的图像关于直线 x8π对称3C . f ( x) 的一个零点为 xπD . f (x) 在π π) 单调递减6( ,【答案】 D2【解析】函数 f xcos xπ的图象可由 ycosx 向左平移π个单位得到,33如图可知, f x 在π, π 上先递减后递增, D 选项错误,故选 D.2y- O6 x7.执行右图的程序框图,为使输出S 的值小于 91,则输入的正整数N的最小值为()A . 5B .4C . 3D . 2【答案】 D【解析】程序运行过程如下表所示:SM t初始状态 0 100 1 第1次循环结束 100 10 2 第2次循环结束 90 1 3此时S 90 91 首次满足条件,程序需在 t 3 时跳出循环,即 N2 为满足条件的最小值,故选 D.8.已知圆柱的高为 1,它的两个底面的圆周在直径为 2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A . πB .3π ππ4C .D .【答案】 B241 2【解析】由题可知球心在圆柱体中心,圆柱体上下底面圆半径23 ,r122则圆柱体体积 Vπ2 3πr h,故选 B.49.等差数列 a n 的首项为 1,公差不为 0.若 a 2 , a 3 , a 6 成等比数列,则a n前 6项的和为()A . 24B . 3C . 3D . 8【答案】 A【解析】 ∵ a n为等差数列,且 a 2 ,a 3, a6成等比数列,设公差为d .则 a 32 a 2 a 6 ,即 a 12d 2a 1 d a 1 5d又∵ a 1 1 ,代入上式可得 d 22d又∵ d 0 ,则 d2∴ S 66a 16 5d 16 6 5224 ,故选 A.222210.已知椭圆 C :x2y 2 1( a b 0 )的左、右顶点分别为 A 1 , A 2 ,且以线段 A 1 A 2 为直ab径的圆与直线 bxay 2ab0 相切,则 C 的离心率为()632 1A . 3B . 3C . 3D . 3【答案】 A【解析】 ∵ 以 A 1 A 2 为直径为圆与直线bx ay 2ab0 相切,∴圆心到直线距离d 等于半径,2ab又∵ a 0,b0 ,则上式可化简为 a 2 3b 2∵ b2a2c 2 ,可得 a 23 a2c2,即 c 2 2a 2 3∴ ec 6,故选Aa311.已知函数 f ( x) x 2 2xa(e x 1e x 1 ) 有唯一零点,则 a()1 1 1A . 2B . 3C . 2【答案】 C【解析】由条件,f ( x) x 2 2x a (e x 1 e x 1 ) ,得:f (2x) (2 x) 2 2(2 x) a (e 2 x 1e (2 x ) 1 )x 2 4 x4 4 2x a(e 1 x e x 1 )x 2 2 x a(e x 1 e x 1 )∴ f (2 x) f ( x) ,即 x 1 为 f (x) 的对称轴, 由题意, f (x) 有唯一零点, ∴ f ( x) 的零点只能为 x1 ,即 f (1) 12 2 1 a(e 1 1 e 1 1) 0 ,解得 a 1.212.在矩形 ABCD 中, AB1, AD2 ,动点 P 在以点 C为圆心且与 AP AB AD ,则的最大值为()y A . 3B . 2 2C . 5D . 2B【答案】 A【解析】由题意,画出右图.设 BD 与 C 切于点 E ,连接 CE .以 A 为原点, AD 为 x 轴正半轴, A(O)AB 为 y轴正半轴建立直角坐标系,则 C 点坐标为 (2,1) .∵|CD| 1,|BC| 2. ∴ BD 2 2 5 . 1 2 ∵ BD 切 C 于点 E . ∴CE ⊥BD . ∴ CE 是 Rt △ BCD 中斜边 BD 上的高 .2 12 S △ BCD |BC| |CD| 2 2|EC | 2|BD | |BD |55 5即 C 的半径为 25 . 5∵ P 在C上.( x 2)2( y 1)24∴ P 点的轨迹方程为 5 .设 P 点坐标(x 0, y 0),可以设出 P 点坐标满足的参数方程如下:D . 1BD 相切的圆上.若P gCEDxx22 5 cos5y 0 125 sin5而 AP (x 0 , y 0 ) , AB (0,1) , AD (2,0) .∵ AP AB AD (0,1) (2,0) (2 , )∴15,y 01 2 5 sin .x 01 cos525两式相加得:1 2 5sin15cos552( 2 5 )2 ( 5 )2 sin()5 52 sin( ) ≤ 3(其中 sin5, cos2 5 )55当且仅当 π,kZ 时,取得最大值 3.2k π2二、填空题:(本题共 4小题,每小题 5分,共 20分)x y ≥ 0,13.若 x , y 满足约束条件x y 2 ≤ 0, 则 z 3x 4 y 的最小值为 ________. y ≥ 0,【答案】 1【解析】由题,画出可行域如图:目标函数为 z3x4y ,则直线 y3zz 值越小.x纵截距越大,由图可知: z 在 A 1,14 4处取最小值,故 z min 3 1 4 11 .x y 2 0yA (1,1)B x(2,0)x y 014.设等比数列 a n 满足 a 1a 21 , a 1 a 33 ,则 a4 ________.【答案】 8【解析】a n 为等比数列,设公比为q . a 1 a 2 1a 1 a 1q 1 ①a 1 a 33,即2,a 1 a 1 q 3 ②显然 q 1, a 10 ,②得 1q 3 ,即 q2 ,代入 ① 式可得 a 1 1 ,①a4a1 q3138.215.设函数 f ( x)x1,x≤ 0,f ( x12 x, x0,则满足 f (x)) 1 的 x的取值范围是 ________.2【答案】 1 ,4【解析】f x x1,x≤0x f11 ,即 f x12 x, x, f x 1 f x 022由图象变换可画出y f x 1与y1 f x 的图象如下:2yy f ( x1)2(1,1)44x1122f (x)y 1由图可知,满足 f x 11f x的解为1. 2,416. a ,b为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边 AC 所在直线与a ,b都垂直,斜边AB以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论:①当直线 AB 与a成60角时, AB 与b成30角;②当直线AB与 a 成 60角时, AB 与b成60角;③直线 AB 与a所成角的最小值为45;④直线 AB 与a所成角的最大值为60.其中正确的是 ________(填写所有正确结论的编号)【答案】②③【解析】由题意知, a、b、AC 三条直线两两相互垂直,画出图形如图.不妨设图中所示正方体边长为1,故|AC| 1, AB 2 ,斜边 AB 以直线AC为旋转轴旋转,则 A 点保持不变,B 点的运动轨迹是以C 为圆心,1为半径的圆.以 C 为坐标原点,以CD 为 x 轴正方向, CB 为y轴正方向,CA为 z 轴正方向建立空间直角坐标系.则 D(1,0,0) , A(0,0,1) ,直线 a 的方向单位向量 a(0,1,0), | a | 1 .B 点起始坐标为(0,1,0),直线 b 的方向单位向量b(1,0,0), | b |1.设 B 点在运动过程中的坐标 B (cos,sin,0),其中为 BC与CD 的夹角,[0,2 π) .那么 AB '在运动过程中的向量AB( cos ,sin,1),|AB | 2.设 AB 与 a 所成夹角为[0,π] ,211则cos 故设AB cos当AB sin( cos , sin ,1) (0,1,0)2|sin| [0,2] .a AB22π π[ ,] ,所以③正确,④错误.42与 b 所成夹角为π[0, ],2AB bb AB( cos ,sin ,1) (1,0,0) .b AB2|| cos2与 a 夹角为60时,即π,32cos2cos 212 .322∵ cos2sin 21,∴ | cos| 2 .2∴ cos 21 | cos| .22∵[0,π] .2π∴=,此时 AB 与 b 夹角为60.3∴② 正确,①错误.三、解答题:(共70分.第 17-20 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:共60分.17.( 12分)ABC 的内角 A,B,C的对边分别为 a,b,c,已知 sin A 3 cos A 0 ,a 2 7 , b 2 .( 1)求 c;( 2)设D为BC边上一点,且AD AC ,求△ABD的面积.【解析】(1)由 sin A 3 cos Aπ0 ,0 得 2sin A3即 A πkπk Z,又 A0, π,3∴ A ππ,得2π3A.32222 bc cos A.又∵a 27, b 2, cosA1由余弦定理a b c 2 代入并整理2得 c 125,故c 4 .(2)∵AC 2,BC 2 7, AB 4,12由余弦定理 a 2 b 2 c 22 7cosC2ab.7∵ AC AD ,即 △ ACD 为直角三角形,则 ACCD cosC ,得 CD7 .由勾股定理 ADCD 2AC 23 .又 A2π DAB2π π π,则3 2 ,36S△ ABD1AD ABsinπ3 .2618.( 12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶 4元,售价每瓶 6元,未售出的酸奶降价处理, 以每瓶 2元的价格当天全部处理完. 根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为 500 瓶;如果最高气温位于区间 20 ,25 ,需求量为 300瓶;如果最高气温低于 20,需求量为 200瓶,为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温10 ,1515 ,2020 ,25 25 ,3030 ,3535 ,40天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.( 1)求六月份这种酸奶一天的需求量 X (单位:瓶)的分布列; ( 2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为 Y (单位:元).当六月份这种酸奶一天的 进货量 n (单位:瓶)为多少时, Y 的数学期望达到最大值? 【解析】 ⑴易知需求量 x 可取 200,300,500P X 2 16 1200 3 530 P X 36 2300 3 530 P X 25 7 4 2500 3 .30 5则分布列为:X 200 300 500P1 22555⑵① 当 n ≤ 200 时: Y n 6 42n ,此时 Y max400 ,当 n 200 时取到 .②当 2004 2n 1 2 n2002n ≤ 300 时: Y200558800 2n6n 800n555此时 Y max 520,当 n 300 时取到 .③当 300n ≤ 500 时,Y 1 2002n 200223002 n 30022n 25553200 2n5此时 Y 520. ④当 n ≥ 500 时,易知 Y 一定小于 ③ 的情况 .综上所述:当 n300 时, Y 取到最大值为 520 .1319.(12分)如图,四面体 ABCD 中, △ABC形.?ABD ?CBD , AB= BD .( 1)证明:平面 ACD ^ 平面 ABC ;( 2)过 AC 的平面交 BD 于点 E ,若平面 AEC 把四面体 ABCD 分成体积相等的两部分.求二面角 D- AE- C 的余弦值.【解析】 ⑴取 AC 中点为 O ,连接 BO , DO ;ABC 为等边三角形 ∴BO AC∴ AB BC AB BC BD BD ABDCBD .ABDDBC∴ AD CD ,即 ACD 为等腰直角三角形,为直角又 O 为底边 AC 中点∴ DO AC令 ABa ,则 AB ACBC BD a易得: OD23 a , OBa22222∴ OD OBBD由勾股定理的逆定理可得 DOB即 OD OB2是正三角形,△ACD是直角三角DECBADECOBADCAOD ACOD OBzAC OB OOD 平面 ABC DAC平面 ABCOB平面 ABC又∵ OD 平面 ADC由面面垂直的判定定理可得 平面 ADC平面 ABC⑵由题意可知 V D ACE V B ACE即 B , D 到平面 ACE 的距离相等即 E 为 BD 中点以 O 为原点, OA 为 x 轴正方向, OB 为 y轴正方向, OD 为 z 轴正方向,设 AC a ,建立空间直角坐标系,则 O 0,0,0, A a,0,0, D 0,0,a,B 0,3 a ,0222COAx3 a ,E 0,a,44EBy易得: AEa , 3 a, a , AD a,0, a , OAa,0,02 4 42 22设平面 AED 的法向量为 n 1 ,平面 AEC 的法向量为 n 2 ,14AE n 1,解得 n 1 3,1, 3则AD n 1 0AE n 20,1, 3OA n 2 ,解得 n 2若二面角 D AEC 为 ,易知 为锐角,则 cosn 1 n 2 7n 1 n 2720.( 12分)已知抛物线 C : y 2 = 2 x ,过点( 2,0)的直线 l 交 C 于 A , B 两点,圆 M 是以线段 AB 为直径的圆.( 1)证明:坐标原点 O 在圆 M 上;( 2)设圆 M 过点 P ( 4, - 2 ),求直线 l 与圆 M 的方程. 【解析】 ⑴显然,当直线斜率为0 时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.设 l : x my 2 , A( x 1 , y 1) , B( x 2 , y 2 ) ,联立:y 2 2 x得 y 22my 40 ,xmy24m 2 16 恒大于 0 , y 1y 22m , y 1 y 24 .uur uuurOA OBx 1 x 2 y 1 y 2(my 1 2)( my 2 2)(m 2 1)y 1 y 2 2m( y 1y 2 ) 4uur uuur 4( m 2 1) 2m(2 m)4∴ OA OB ,即O 在圆 M 上.uuur uur⑵若圆 M 过点 P ,则 AP BP(x 1 4)( x 2 4) ( y 1 2)( y 2 2) 0(my 12)( my 2 2) ( y 1 2)( y 22) 0 (m 2 1) y 1 y 2 (2m 2)( y 1 y 2 ) 8 0 化简得 2m2m 1 0 解得 m1 或 121①当 m时, l : 2xy 4 0 圆心为 Q(x 0 , y 0 ) ,2yy 12 y 21, x1y 29 ,20 2 049 21 2半径 r|OQ |42则圆 M : ( x 9 )2 ( y 1 )2 854 2 16②当 m 1 时, l : x y 2 0 圆心为 Q(x 0 , y 0 ) , y 0y 1y 21 , x 0y 0 2 3 ,2半径 r |OQ | 32 12 则圆 M : ( x 3)2( y 1)21021.( 12分)已知函数f (x)x 1 a ln x .15( 1)若 f (x) ≥ 0 ,求 a 的值;2n , (1 + 11 ) 鬃?(1 1 ( )设 m 为整数,且对于任意正整数)(1+2n ) < m ,求 m 的最22 2小值.【解析】 ⑴f (x) x 1 a ln x , x 0则 f ( x)1 a xa,且 f (1)xx当 a ≤ 0 时, f x0 , f x 在 0 ,上单调增, 所以 0x 1时, fx0 ,不满足题意;当 a 0 时,当 0 x a 时, f ( x)0 ,则 f (x) 在 (0, a) 上单调递减;当 xa 时, f ( x) 0 ,则 f (x) 在 (a,) 上单调递增.①若 a 1 , f (x) 在 (a,1) 上单调递增 ∴ 当 x (a,1) 时 f ( x) f (1) 0 矛盾 ②若 a 1 , f (x) 在 (1,a) 上单调递减 ∴ 当 x (1,a) 时 f ( x)f (1) 0 矛盾③若 a 1 , f ( x) 在 (0,1) 上单调递减, 在 (1, ) 上单调递增 ∴ f (x) ≥ f(1) 0 满足题意综上所述 a1 .⑵ 当 a 1 时 f ( x) x1 ln x ≥ 0 即 ln x ≤ x 1则有 ln( x 1) ≤ x 当且仅当 x 0 时等号成立∴ ln(111kN *k)k ,22一方面: ln(11 ln(1 1 ...ln(11 11 (1)11 ,)2 )n )22n 1n11 21 22222即 (1)(122 )...(1 2 n ) e . 2(1 1 11(11 11 1352另一方面:)(1 2 )...(1 2 n))(1 2 )(1 3 )642 22 2 2当 n ≥ 3时,(11 11(2,e))(12 2 )...(12 n)2∵ m N * (11 11 m ,,)(1 2 )...(12 n)2 2∴ m 的最小值为 3 .22. [选修 4-4:坐标系与参数方程 ] ( 10分)在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为x t ,l 的参数方程y kt,( t 为参数),直线xm,为m( m 为参数),设 l 与 l 的交点为 P ,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线 C .y,k( 1)写出 C 的普通方程:( 2)以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, 设 l : cos( nis ) ,M 为 l 与 C 的交点,求 M 的极径.【解析】 ⑴将参数方程转化为一般方程l 1 : y k x2⋯⋯ ① l 2 : y1 x 2⋯⋯ ②k① ② 消 k 可得: x 2y 2416即 P 的轨迹方程为 x 2 y 2 4 ; ⑵将参数方程转化为一般方程l 3 : x y2 0⋯⋯ ③ 联立曲线 C 和 l 3x y 2 0224xyx3 22解得2y2x cos5由解得y sin即 M 的极半径是5 .23. [选修 4-5:不等式选讲 ](10分)已知函数 f ( x) | x | | x | .( 1)求不等式 f ( x) 的解集;( 2)若不等式 f ( x)xx m的解集非空,求 m 的取值范围.3,x ≤ 1【解析】 ⑴ f x| x 1| | x 2| 可等价为 f x2x 1, 1 x 2 .由 f x ≥ 1 可得:3,x ≥ 2①当 x ≤ 1 时显然不满足题意;②当 1 x 2 时, 2x 1≥ 1 ,解得 x ≥ 1 ;③当 x ≥ 2 时, f x 3 ≥ 1 恒成立 .综上, f x 1 的解集为 x | x ≥ 1 .⑵不等式 f x ≥ x 2x m 等价为 f xx 2 x ≥ m ,令 g xf xx 2 x ,则 g x ≥ m 解集非空只需要g xmax ≥ m .x 2 x 3, x ≤1而 g xx 2 3 x 1, 1 x 2 .x 2 x 3, x ≥ 2①当 x ≤ 1 时, g xg 13 1 1 5 ;max2②当 1x2 时, g xmaxg 33331 5 ;2 22 4③当 x ≥ 2 时, g x maxg 222 2 31 .综上, g x max5,故 m 5 .4417。
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2017年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅲ)理科数学一、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A =,B =,则A B 中元素的个数为{}22(,)1x y x y +=│{}(,)x y y x =│ A .3B .2C .1D .02.设复数z 满足(1+i)z =2i ,则∣z ∣=A .B C D .2123.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是A .月接待游客量逐月增加B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月份D .各年1月至6月的月接待游客量相对7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.(+)(2-)5的展开式中33的系数为x y x y x y A .-80B .-40C .40D .805.已知双曲线C :(a >0,b >0)的一条渐近线方程为,且与椭圆22221x y a b-=y x =有公共焦点,则C 的方程为221123x y +=A .B .C .D .221810x y -=22145x y -=22154x y -=22143x y -=6.设函数f (x )=cos(x +),则下列结论错误的是3πA .f (x )的一个周期为−2πB .y =f (x )的图像关于直线x =对称83πC .f (x +π)的一个零点为x =D .f (x )在(,π)单调递减6π2π7.执行下面的程序框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为A .5B .4C .3D .28.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为A .B .C .D .π3π4π2π49.等差数列的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则前6项的和{}n a {}n a 为A .-24B .-3C .3D .810.已知椭圆C :,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为22221x y a b+=直径的圆与直线相切,则C 的离心率为20bx ay ab -+=A B C D .1311.已知函数有唯一零点,则a =211()2()x x f x x x a e e --+=-++A .B .C .D .112-131212.在矩形ABCD 中,AB=1,AD=2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若= +,则+的最大值为APλAB μAD λμA .3B .CD .2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2017高考全国3卷理科数学试题与答案

2017年普通高等学校招生全国统一考试(全国)理科数学(试题及答案解析)一、选择题:(本题共12小题,每小题 5分,共 60分)1.已知集合 A ( x, y) x 2 y 2 1 , B( x, y) y x ,则 AB 中元素的个数为()A . 3B . 2C . 1D . 0【答案】 B221 上所有点的集合, B 表示直线 yx 上所有点的集合,【解析】 A 表示圆 x y 故 A B 表示两直线与圆的交点,由图可知交点的个数为2,即 A B 元素的个数为2,故选 B.2.设复数 z 满足 (1 i) z 2i ,则 z ()1 B .2 C . 2D . 2A .22【答案】 C2i 2i 1 i 2i 2 122 ,故选 C.【解析】由题, z1 i 1 ii 1 ,则 z 121 i23.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014 年 1 月至2016 年 12 月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是A .月接待游客量逐月增加B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在 7,8 月份D .各年 1 月至 6 月的月接待游客量相对 7 月至 12 月,波动性更小,变化比较平稳【答案】 A【解析】由题图可知, 2014年8月到 9月的月接待游客量在减少,则 A 选项错误,故选 A.4. ( x y)(2 x y)5 的展开式中 x 3 y 3 的系数为()A .B .C . 40D . 80【答案】 C【解析】由二项式定理可得,原式展开中含x 3 y3的项为x 22 x 23y 33240x 333 3C 5y C 5 2xyy,则 x y 的系数为 40,故选 C.225x ,且与椭圆5.已知双曲线C :x2y 2 1( a 0 , b 0 )的一条渐近线方程为 yx 2 y 2ab21 有公共焦点.则 C 的方程为()123A . x 2 y 2 1B . x 2 y 21C . x 2 y 21D . x 2 y 218104 55443【答案】 B【解析】 ∵双曲线的一条渐近线方程为y5 x ,则 b5 ① 又∵ 椭圆x 2y 22 a21 与双曲线有公共焦点,易知 c 3 ,则 a 2b 2 c29 ②123x2y2由①② 解得 a 2,b5 ,则双曲线 C 的方程为1,故选 B.456.设函数 f ( x)πcos(x) ,则下列结论错误的是()38πA . f (x) 的一个周期为2πB . y f ( x) 的图像关于直线 x对称3C . f ( xπ π ) 的一个零点为 xD . f (x) 在 ( , π) 单调递减【答案】 D 62【解析】函数 fx cos xπ的图象可由 y cosx 向左平移π个单位得到,3 3 如图可知, f x在 π, π 上先递减后递增, D 选项错误,故选 D.2y- Ox67.执行右图的程序框图,为使输出S 的值小于 91,则输入的正整数N的最小值为() A . 5 B .4 C .3 D . 2【答案】 D【解析】程序运行过程如下表所示:SM t 初始状态 0 100 1 第1次循环结束 100 10 2 第2次循环结束 90 1 3此时 S 90 91 首次满足条件,程序需在 t 3 时跳出循环,即 N2 为满足条件的最小值,故选 D.8.已知圆柱的高为 1,它的两个底面的圆周在直径为 2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A .πB .3π ππ4C .D .【答案】 B241 2【解析】由题可知球心在圆柱体中心,圆柱体上下底面圆半径23 , r122则圆柱体体积 Vπ 23πrh,故选 B.49.等差数列 a n 的首项为 1,公差不为 0.若 a 2 , a 3 , a 6 成等比数列,则a n前 6项的和为()A . 24B . 3C . 3D . 8【答案】 A【解析】 ∵ a n为等差数列,且 a 2 , a 3 , a 6 成等比数列,设公差为 d .则 a 32 a 2 a 6 ,即 a 12d 2a 1 d a 15d又∵ a 1 1 ,代入上式可得 d 2 2d 0又∵ d 0 ,则 d 2∴ S 66a 1 6 5 d 1 6 6 5 224 ,故选 A.2 222xya b 0A 1A 2A 1 A 210.已知椭圆 C : a 2 b 21( )的左、右顶点分别为, ,且以线段 为直径的圆与直线 bx ay 2ab 0 相切,则 C 的离心率为()A .6B .3C .21 33D .33【答案】 A【解析】 ∵ 以 A 1 A 2 为直径为圆与直线 bx ay2ab 0 相切,∴圆心到直线距离d 等于半径,∴ d2aba22又∵ a0,b0 ,则上式可化简为 a 2 3b 2 ∵ b 2 a 2c 2,可得 a 23 a2c2,即 c22a 23∴ ec 6,故选Aa311.已知函数 f ( x) x 2 2xa(e x 1e x 1 ) 有唯一零点,则a()1 1 1A . 2B . 3C . 2D . 1【答案】 C【解析】由条件,f ( x) 22xx 1e x 1x a(e) ,得:f (2x) (2 x) 2 2(2x) a(e 2 x 1e (2 x ) 1 )x 2 4 x 4 42x a(e 1 x e x 1 )22 x x 1e x 1x a(e ) ∴ f (2x) f (x) ,即 x 1 为 f (x) 的对称轴,由题意, f (x) 有唯一零点,∴ f ( x) 的零点只能为 x 1 ,即 f (1) 12 2 1 a(e 1 1e 1 1) 0 ,解得 a 1.212.在矩形 ABCD 中, AB 1, AD2 ,动点 P 在以点 C 为圆心且与 BD 相切的圆上.若APABAD ,则的最大值为()yA . 3B . 2 2P gC . 5D . 2BC【答案】 A【解析】由题意,画出右图.设 BD 与 C 切于点 E ,连接 CE .E以 A 为原点, AD 为 x 轴正半轴,xA(O)DAB 为y轴正半轴建立直角坐标系,则 C 点坐标为 (2,1) . ∵|CD| 1,|BC | 2.22.∴BD 1 25 ∵ BD 切 C 于点 E .∴CE ⊥BD .∴ CE 是 Rt △ BCD 中斜边 BD 上的高 .1 |BC| |CD|2 S △ BCD 22 2 2|EC ||BD | 5 5|BD |5即 C 的半径为 25 .5∵P 在 C 上.∴ P 点的轨迹方程为 ( x 2)2( y 1)245 .设 P 点坐标(x 0, y 0),可以设出 P 点坐标满足的参数方程如下:2x 0 2 5 cos 2y 0 15 sin而 AP (x 0 , y 0 ) , AB (0,1) , AD (2,0) .∵ AP AB AD (0,1) (2,0) (2 , )∴115,y 01 2 5 sin .x 05cos52两式相加得:1 2 5sin15cos552( 2 5 )2 ( 5 )2 sin( )5 5 2 sin( ) ≤ 3(其中 sin5, cos2 5 )55当且仅当π2 k π, kZ 时,取得最大值 3.2二、填空题:(本题共4小题,每小题 5分,共 20分)x y ≥ 0,13.若 x , y 满足约束条件xy 2 ≤ 0, 则 z 3x 4 y 的最小值为 ________.y ≥ 0,【答案】 1【解析】由题,画出可行域如图:目标函数为 z 3 x 4 y ,则直线 3 zz 值越小.yx 纵截距越大, 由图可知: z 在 A 1,1 4 4处取最小值,故 z min 3 1 4 1 1 .x y 2 0yA(1,1)B x(2,0)x y 014.设等比数列 a n满足 a 1 a 21 , a 1 a 33 ,则 a4 ________.【答案】 8【解析】a n 为等比数列,设公比为 q .a 1 a 2 1a 1 a 1 q 1 ① a 1 a 33 ,即 a 1 a 1 q 2 3 ② , 显然 q 1, a 1 0 ,②得 1 q3 ,即 q2 ,代入 ① 式可得 a 1 1 ,①a 4 a 1q 3 138 .2f (x)x 1,x ≤ 0, f ( x1115.设函数 2x , x 0,则满足 f (x))的 x 的取值范围是 ________.2【答案】1 ,4【解析】fxx 1,x ≤ 0, f x f x1 1 1 1 f x2 x , x 02,即 f x2由图象变换可画出yf x1 与 y1 fx的图象如下:2yyf (x 1)2( 1,1)4 4x1 122y 1 f (x)由图可知,满足 f x1 1 1 f x 的解为,.2416. a , b 为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形 ABC 的直角边 AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边①当直线 AB 与 a 成②当直线 AB 与 a 成AB 以直线 AC 为旋转轴旋转,有下列结论: 60 角时, AB 与 b 成 30 角;60 角时, AB 与 b 成 60 角;③直线 AB 与 a 所成角的最小值为45 ; ④直线 AB 与 a 所成角的最大值为60 .其中正确的是 ________(填写所有正确结论的编号)【答案】 ②③【解析】由题意知, a 、 b 、AC 三条直线两两相互垂直,画出图 形如图 .不妨设图中所示正方体边长为 1,故|AC| 1, AB2,斜边 AB 以直线 AC 为旋转轴旋转,则A 点保持不变,B 点的运动轨迹是以C 为圆心, 1为半径的圆 .以 C 为坐标原点,以 CD 为 x 轴正方向, CB 为 y 轴正方向,CA 为 z 轴正方向建立空间直角坐标系.则 D(1,0,0) , A(0,0,1) ,直线 a 的方向单位向量 a(0,1,0) , | a | 1 .B 点起始坐标为 (0,1,0) ,直线 b 的方向单位向量 b (1,0,0) , | b | 1 .设 B 点在运动过程中的坐标B (cos ,sin,0) , 其中 为 BC 与CD 的夹角, [0,2 π) . 那么 AB '在运动过程中的向量 AB ( cos, sin ,1) , | AB | 2 .设 AB 与 a 所成夹角为[0, π] ,2则cos 故设AB( cos , sin ,1) (0,1,0)2| sin| [0,2] .a AB22π π[ ,] ,所以③正确,④错误.4 2与 b 所成夹角为π[0, ],2AB bcosb AB(cos,sin,1) (1,0,0) .b AB2| cos |2当AB与 a 夹角为60π时,即3,sin2cos 2 cos 2 12 .∵ cos2sin 2322 1,∴ | cos| 2 .2∴ cos2| cos| 1 .22π∵[0, ]. 2π∴=,此时AB与b夹角为60.3∴② 正确,①错误.三、解答题:(共70分.第 17-20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:共60分.17.( 12分)ABC 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A 3 cos A 0 ,a 2 7 ,b 2.( 1)求 c;( 2)设D为 BC 边上一点,且AD AC ,求△ ABD 的面积.【解析】(1)由 sin A 3 cos A0 得2sin A π0 ,3即 A πkπk Z ,又A0, π,3∴ A ππ,得A2π33.1由余弦定理222.又∵a 27, b 2,cosAa b c 2 bc cos A代入并整理22得 c25 ,故c 4 .1(2)∵ AC2, BC27, AB 4 ,2 2 22 7 .由余弦定理 cosCab c2ab 7∵ AC AD ,即 △ACD 为直角三角形,则 ACCD cosC ,得 CD 7 .由勾股定理 AD CD 223 .AC 又 A2π DAB2π π π,则32 ,36 S △ ABD1AD AB sinπ3 .2618.( 12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶 4元,售价每瓶 6元,未售出的酸奶降价处理, 以每瓶 2元的价格当天全部处理完. 根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为 500 瓶;如果最高气温位于区间 20 ,25 ,需求量为 300瓶;如果最高气温低于 20,需求量为 200瓶,为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温 10 ,1515 ,2020 ,25 25 ,3030 ,3535 ,40天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.( 1)求六月份这种酸奶一天的需求量 X (单位:瓶)的分布列; ( 2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为 Y (单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量 n (单位:瓶)为多少时, Y 的数学期望达到最大值?【解析】 ⑴易知需求量 x 可取 200,300,500P X 2 16 1200 3 530 P X 36 2300 3 530 P X 25 7 4 2500 3 .30 5则分布列为:X 200 300 500P122555⑵① 当 n ≤ 200 时: Y n 6 4 2n ,此时 Y max 400 ,当 n 200 时取到 .②当 2004 2n 1 2 n 200 2 n ≤ 300 时: Y 2005 58 800 2n 6n 800n5 55此时 Y max 520 ,当 n 300 时取到 .③当 300n ≤ 500 时,Y1200 2n200223002n 30022n 25553200 2n5此时 Y 520.④当 n ≥ 500 时,易知 Y 一定小于 ③ 的情况 .综上所述:当 n 300 时, Y 取到最大值为 520 .19.(12分)如图,四面体 ABCD 中,△ABC 形.?ABD ?CBD ,AB= BD.(1)证明:平面 ACD ^ 平面 ABC ;(2)过 AC 的平面交BD于点E,若平面 AEC 把四面体 ABCD 分成体积相等的两部分.求二面角D- AE- C的余弦值.是正三角形,△ACD 是直角三角DECB【解析】⑴取 AC 中点为 O ,连接 BO , DO ;A DABC 为等边三角形∴ BO AC E∴ AB BC CAB BCOBD BD ABDCBD .B ABDDBC∴ AD CD ,即ACD 为等腰直角三角形,ADC A为直角又 O 为底边 AC 中点∴DO AC令 AB a ,则 AB AC BC BD a易得:OD 2, OB3 a a22222∴ OD OB BD由勾股定理的逆定理可得DOB2即OD OBOD ACOD OB z AC OBO OD平面 ABC D AC平面 ABCOB平面 ABC又∵OD 平面ADC平面 ADC C E由面面垂直的判定定理可得平面 ABC ⑵由题意可知V D ACE V B ACE即B , D 到平面ACE的距离相等即E为 BD中点以 O 为原点, OA 为x轴正方向,OB 为y轴正方向, OD 为 z 轴正方向,设 AC a ,建立空间直角坐标系,则O 0,0,0 , Aa a3,0,0 , D 0,0,,B 0,a,0222OB yAx3 a,E 0, a,44a3a a a a易得: AE,a,, AD,0, , OA,0,0244222设平面 AED的法向量为 n1,平面 AEC 的法向量为n2,AE n 1 03,1, 3则n 1 ,解得 n 1 ADAE n 2 0 0,1, 3OA n 2,解得 n 2若二面角 D AE C 为,易知为锐角,则 cosn 1 n 27n 1 n 272lC于 A ,B 两点,圆 M 是以2012分)已知抛物线 C : y = 2x2 0)的直线 交 .(,过点( , 线段 AB 为直径的圆.( 1)证明:坐标原点 O 在圆 M 上;( 2)设圆 M 过点 P ( 4, - 2 ),求直线 l 与圆 M 的方程.【解析】 ⑴显然,当直线斜率为 0 时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.设 l : x my 2 , A( x 1 , y 1 ) , B( x 2 , y 2 ) , 联立:y 22 x得 y 22my 40 ,x my24 m216 恒大于 0 , y 1 y 22m , y 1 y 24 .uuruuurOA OBx 1 x 2 y 1 y 2(my 1 2)( my 2 2)(m 2 1)y 1 y 2 2m( y 1 y 2 ) 4 uur uuur 4( m 2 1) 2 m(2 m) 4∴ OA OB ,即O 在圆 M 上.uuur uur⑵若圆 M 过点 P ,则 AP BP(x 1 4)( x 2 4) ( y 1 2)( y 2 2) 0(my 1 2)( my 2 2) ( y 1 2)( y 2 2) 0(m 2 1)y 1 y 2 (2 m 2)( y 1y 2 ) 8 02m 10 解得 m 1或 1化简得 2m21①当 m时, l : 2xy4 0 圆心为 Q(x 0 , y 0 ) ,2y 0y 1y 2 1, x 01y 0 29 ,22249 22半径 r|OQ |142则圆 M : ( x 9 )2 ( y 1 )2 854 2 16②当 m 1 时, l : x y 2 0 圆心为 Q(x 0 , y 0 ) ,y 0 y 1 y 2 1 , x 0 y 0 2 3 , 2半径 r|OQ |32 12则圆 M : ( x 3)2 ( y 1)21021.( 12分)已知函数 f (x)x 1 a ln x .( 1)若 f (x) ≥ 0 ,求 a 的值;( 2)设 m 为整数,且对于任意正整数 n , (1 + 1 1 1m ,求 m 的最)(1 + 2 ) 鬃?(1 n ) <2 2 2小值.【解析】 ⑴ f (x) x 1 a ln x , x 0则 f ( x)1 a xa,且 f (1) 0当 a ≤ 0 x x上单调增, 所以 0x 1时, f x 0 , f x 在 0 , 时, f x0 ,不满足题意;当 a 0 时,当 0 x a 时, f (x) 0 ,则 f (x) 在 (0, a) 上单调递减;当 x a 时, f ( x) 0 ,则 f (x) 在 (a,) 上单调递增.①若 a 1 , f (x) 在 (a,1) 上单调递增 ∴ 当 x (a,1) 时 f ( x) f (1) 0 矛盾 ②若 a 1 , f (x) 在 (1,a) 上单调递减 ∴ 当 x (1,a) 时 f ( x)f (1) 0 矛盾③若 a1 , f ( x) 在 (0,1) 上单调递减, 在 (1,) 上单调递增 ∴ f (x) ≥ f (1)0 满足题意综上所述 a 1 .⑵ 当 a 1 时 f ( x) x 1 ln x ≥ 0 即 ln x ≤ x 1则有 ln( x 1) ≤ x 当且仅当 x0 时等号成立∴ ln(11 1 , kN *k)k22一方面: ln(11 ) ln(11 ... ln(11 1 1 ...1 1 ,2 2 )n )22n 1n 122222即 (111 1e .)(122 )...(12 n)2另一方面: (11 11 (1 1 1 )(1 1 1352)(1 2 )...(1 2 n ) )(1 2 2 3 ) 642 2 2 2 当 n ≥3 时, (1 1 1 1 (2,e))(1 2 2 )...(12 n )2 ∵ m *(1 1 1 1 m ,N , )(1 2 )...(1 2 n )2 2∴ m 的最小值为 3 .22. [选修 4-4:坐标系与参数方程 ] ( 10分)在直角坐标系 xOy 中,直线 l的参数方程为x t ,( t 为参数),直线l的参数方程ykt,xm,为m( m 为参数),设 l 与 l 的交点为 P ,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线 C .y,k( 1)写出 C 的普通方程:( 2)以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, 设 l : cos( nis ) ,M 为 l 与 C 的交点,求 M 的极径.【解析】 ⑴将参数方程转化为一般方程l 1 : y k x 2⋯⋯ ① l 2 : y1 x2 ⋯⋯ ②k① ② 消 k 可得: x 2y 24即 P 的轨迹方程为 x 2 y 2 4 ; ⑵将参数方程转化为一般方程l 3 : x y 2 0⋯⋯ ③联立曲线 C 和 l 3x y2x2y24x3 22解得2y2x cos5 由sin 解得y即 M 的极半径是 5 .23. [选修 4-5:不等式选讲 ](10分)已知函数 f ( x) | x | | x | .( 1)求不等式 f ( x) 的解集;( 2)若不等式 f ( x) x x m 的解集非空,求 m 的取值范围.3, x ≤ 1【解析】 ⑴ f x| x1| | x2| 可等价为 f x2x 1, 1x 2 .由 f x ≥ 1 可得:3,x ≥ 2①当 x ≤ 1 时显然不满足题意; ②当 1 x 2时, 2x 1≥1 ,解得 x ≥1 ;③当 x ≥ 2 时, f x 3 ≥ 1 恒成立 .综上, f x1的解集为 x | x ≥ 1 .⑵不等式 f x ≥ x 2x m 等价为 f xx 2x ≥ m ,令 g xf xx 2 x ,则 g x ≥ m 解集非空只需要g xmax ≥ m .x 2 x 3, x ≤ 1而 g xx 2 3 x 1, 1 x 2 .2x 3, x ≥ 2x①当 x ≤ 1 时, gxmaxg13 1 15 ;2②当 1 x 2 时, g xmaxg 333 3 1 5 ;222 4③当 x ≥ 2 时, g x maxg 22 22 3 1 .综上, g xmax5,故 m5 .44。
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含解析版)

2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4 4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.85.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.357.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.168.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+29.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C210.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.1011.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= .14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 .15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 .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.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.[选修4-4,坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数).(1)若a=﹣1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l距离的最大值为,求a.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=﹣x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x﹣1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[﹣1,1],求a的取值范围.2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;37:集合思想;4O:定义法;5J:集合.【分析】先分别求出集合A和B,再求出A∩B和A∪B,由此能求出结果.【解答】解:∵集合A={x|x<1},B={x|3x<1}={x|x<0},∴A∩B={x|x<0},故A正确,D错误;A∪B={x|x<1},故B和C都错误.故选:A.【点评】本题考查交集和并集求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意交集、并集定义的合理运用.2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】35:转化思想;4O:定义法;5I:概率与统计.【分析】根据图象的对称性求出黑色图形的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.【解答】解:根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积S=,则对应概率P==,故选:B.【点评】本题主要考查几何概型的概率计算,根据对称性求出黑色阴影部分的面积是解决本题的关键.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4【考点】2K:命题的真假判断与应用;A1:虚数单位i、复数;A5:复数的运算.【专题】2A:探究型;5L:简易逻辑;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的分类,有复数性质,逐一分析给定四个命题的真假,可得答案.【解答】解:若复数z满足∈R,则z∈R,故命题p1为真命题;p2:复数z=i满足z2=﹣1∈R,则z∉R,故命题p2为假命题;p 3:若复数z1=i,z2=2i满足z1z2∈R,但z1≠,故命题p3为假命题;p4:若复数z∈R,则=z∈R,故命题p4为真命题.故选:B.【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了复数的运算,复数的分类,复数的运算性质,难度不大,属于基础题.4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.8【考点】84:等差数列的通项公式;85:等差数列的前n项和.【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列公式的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.5.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]【考点】3P:抽象函数及其应用.【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】由已知中函数的单调性及奇偶性,可将不等式﹣1≤f(x﹣2)≤1化为﹣1≤x﹣2≤1,解得答案.【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),∴﹣1≤x﹣2≤1,解得:x∈[1,3],故选:D.【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数的单调性,函数的奇偶性,难度中档.6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.35【考点】DA:二项式定理.【专题】35:转化思想;4R:转化法.【分析】直接利用二项式定理的通项公式求解即可.【解答】解:(1+)(1+x)6展开式中:若(1+)=(1+x﹣2)提供常数项1,则(1+x)6提供含有x2的项,可得展开式中x2的系数:若(1+)提供x﹣2项,则(1+x)6提供含有x4的项,可得展开式中x2的系数:由(1+x)6通项公式可得.可知r=2时,可得展开式中x2的系数为.可知r=4时,可得展开式中x2的系数为.(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为:15+15=30.故选:C.【点评】本题主要考查二项式定理的知识点,通项公式的灵活运用.属于基础题.7.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.16【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;31:数形结合;44:数形结合法;5Q:立体几何.【分析】由三视图可得直观图,由图形可知该立体图中只有两个相同的梯形的面,根据梯形的面积公式计算即可【解答】解:由三视图可画出直观图,该立体图中只有两个相同的梯形的面,S梯形=×2×(2+4)=6,∴这些梯形的面积之和为6×2=12,故选:B.【点评】本题考查了体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 8.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+2【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;38:对应思想;49:综合法;5K:算法和程序框图.【分析】通过要求A>1000时输出且框图中在“否”时输出确定“”内不能输入“A>1000”,进而通过偶数的特征确定n=n+2.【解答】解:因为要求A>1000时输出,且框图中在“否”时输出,所以“”内不能输入“A>1000”,又要求n为偶数,且n的初始值为0,所以“”中n依次加2可保证其为偶数,所以D选项满足要求,故选:D.【点评】本题考查程序框图,属于基础题,意在让大部分考生得分.9.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】11:计算题;35:转化思想;57:三角函数的图像与性质.【分析】利用三角函数的伸缩变换以及平移变换转化求解即可.【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x+)=cos(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,故选:D.【点评】本题考查三角函数的图象变换,诱导公式的应用,考查计算能力.10.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.10【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题;34:方程思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】方法一:根据题意可判断当A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,|AB|+|DE|最小,根据弦长公式计算即可.方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,利用焦点弦的弦长公式分别表示出|AB|,|DE|,整理求得答案【解答】解:如图,l1⊥l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,要使|AB|+|DE|最小,则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,又直线l2过点(1,0),则直线l2的方程为y=x﹣1,联立方程组,则y2﹣4y﹣4=0,∴y1+y2=4,y1y2=﹣4,∴|DE|=•|y1﹣y2|=×=8,∴|AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16,方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,根据焦点弦长公式可得|AB|==|DE|===∴|AB|+|DE|=+==,∵0<sin22θ≤1,∴当θ=45°时,|AB|+|DE|的最小,最小为16,故选:A.【点评】本题考查了抛物线的简单性质以及直线和抛物线的位置关系,弦长公式,对于过焦点的弦,能熟练掌握相关的结论,解决问题事半功倍属于中档题. 11.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z【考点】72:不等式比较大小.【专题】35:转化思想;51:函数的性质及应用;59:不等式的解法及应用.【分析】x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.可得3y=,2x=,5z=.根据==,>=.即可得出大小关系.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.==>1,可得2x>3y,同理可得5z>2x.【解答】解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴3y=,2x=,5z=.∵==,>=.∴>lg>>0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴==>1,可得2x>3y,==>1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.【点评】本题考查了对数函数的单调性、换底公式、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35:转化思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n+1﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选:A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= 2 .【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】31:数形结合;4O:定义法;5A:平面向量及应用.【分析】根据平面向量的数量积求出模长即可.【解答】解:【解法一】向量,的夹角为60°,且||=2,||=1,∴=+4•+4=22+4×2×1×cos60°+4×12=12,∴|+2|=2.【解法二】根据题意画出图形,如图所示;结合图形=+=+2;在△OAC中,由余弦定理得||==2,即|+2|=2.故答案为:2.【点评】本题考查了平面向量的数量积的应用问题,解题时应利用数量积求出模长,是基础题.14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 ﹣5 .【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;31:数形结合;35:转化思想;5T:不等式.【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用已知条件,转化求解A到渐近线的距离,推出a,c的关系,然后求解双曲线的离心率即可.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°=,可得:=,即,可得离心率为:e=.故答案为:.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,点到直线的距离公式以及圆的方程的应用,考查转化思想以及计算能力.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 4cm3 .【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】法一:由题,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h=,求出S△ABC=3,V==,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,f(x)≤f(2)=80,由此能求出体积最大值.法二:设正三角形的边长为x,则OG=,FG=SG=5﹣,SO=h===,由此能示出三棱锥的体积的最大值.【解答】解法一:由题意,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,即OG的长度与BC的长度成正比,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h===,=3,则V===,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,令f′(x)≥0,即x4﹣2x3≤0,解得x≤2,则f(x)≤f(2)=80,∴V≤=4cm3,∴体积最大值为4cm3.故答案为:4cm3.解法二:如图,设正三角形的边长为x,则OG=,∴FG=SG=5﹣,SO=h===,∴三棱锥的体积V===,令b(x)=5x4﹣,则,令b'(x)=0,则4x3﹣=0,解得x=4,∴(cm3).故答案为:4cm3.【点评】本题考查三棱锥的体积的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系、函数性质、导数等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.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.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】11:计算题;33:函数思想;4R:转化法;56:三角函数的求值;58:解三角形.【分析】(1)根据三角形面积公式和正弦定理可得答案,(2)根据两角余弦公式可得cosA=,即可求出A=,再根据正弦定理可得bc=8,根据余弦定理即可求出b+c,问题得以解决.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC=acsinB=,∴3csinBsinA=2a,由正弦定理可得3sinCsinBsinA=2sinA,∵sinA≠0,∴sinBsinC=;(2)∵6cosBcosC=1,∴cosBcosC=,∴cosBcosC﹣sinBsinC=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cosA=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R==2,∴sinBsinC=•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bccosA,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.【点评】本题考查了三角形的面积公式和两角和的余弦公式和诱导公式和正弦定理余弦定理,考查了学生的运算能力,属于中档题.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【考点】LY:平面与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】15:综合题;31:数形结合;41:向量法;5G:空间角.【分析】(1)由已知可得PA⊥AB,PD⊥CD,再由AB∥CD,得AB⊥PD,利用线面垂直的判定可得AB⊥平面PAD,进一步得到平面PAB⊥平面PAD;(2)由已知可得四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,得到AB ⊥AD,则四边形ABCD为矩形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,求出平面PBC的一个法向量,再证明PD⊥平面PAB,得为平面PAB的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【解答】(1)证明:∵∠BAP=∠CDP=90°,∴PA⊥AB,PD⊥CD,∵AB∥CD,∴AB⊥PD,又∵PA∩PD=P,且PA⊂平面PAD,PD⊂平面PAD,∴AB⊥平面PAD,又AB⊂平面PAB,∴平面PAB⊥平面PAD;(2)解:∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,∴AB⊥AD,则四边形ABCD为矩形,在△APD中,由PA=PD,∠APD=90°,可得△PAD为等腰直角三角形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则:D(),B(),P(0,0,),C().,,.设平面PBC的一个法向量为,由,得,取y=1,得.∵AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,∴AB⊥PD,又PD⊥PA,PA∩AB=A,∴PD⊥平面PAB,则为平面PAB的一个法向量,.∴cos<>==.由图可知,二面角A﹣PB﹣C为钝角,∴二面角A﹣PB﹣C的余弦值为.【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力和思维能力,训练了利用空间向量求二面角的平面角,是中档题.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.【考点】CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5I:概率与统计.【分析】(1)通过P(X=0)可求出P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,利用二项分布的期望公式计算可得结论;(2)(ⅰ)由(1)及知落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外为小概率事件可知该监控生产过程方法合理;(ⅱ)通过样本平均数、样本标准差s估计、可知(﹣3+3)=(9.334,10.606),进而需剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,利用公式计算即得结论.【解答】解:(1)由题可知尺寸落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.9974,则落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的概率为1﹣0.9974=0.0026,因为P(X=0)=×(1﹣0.9974)0×0.997416≈0.9592,所以P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,又因为X~B(16,0.0026),所以E(X)=16×0.0026=0.0416;(2)(ⅰ)如果生产状态正常,一个零件尺寸在(﹣3+3)之外的概率只有0.0026,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在(﹣3+3)之外的零件的概率只有0.0408,发生的概率很小.因此一旦发生这种状况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.(ⅱ)由=9.97,s≈0.212,得μ的估计值为=9.97,σ的估计值为=0.212,由样本数据可以看出一个零件的尺寸在(﹣3+3)之外,因此需对当天的生产过程进行检查.剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的平均数为(16×9.97﹣9.22)=10.02,因此μ的估计值为10.02.2=16×0.2122+16×9.972≈1591.134,剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的样本方差为(1591.134﹣9.222﹣15×10.022)≈0.008,因此σ的估计值为≈0.09.【点评】本题考查正态分布,考查二项分布,考查方差、标准差,考查概率的计算,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.【考点】K3:椭圆的标准方程;KI:圆锥曲线的综合.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据椭圆的对称性,得到P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,求出a2=4,b2=1,由此能求出椭圆C的方程.(2)当斜率不存在时,不满足;当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),联立,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直线方程,结合已知条件能证明直线l过定点(2,﹣1).【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,P3(﹣1,),P4(1,)两点必在椭圆C上,又P4的横坐标为1,∴椭圆必不过P1(1,1),∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,得:,解得a2=4,b2=1,∴椭圆C的方程为=1.证明:(2)①当斜率不存在时,设l:x=m,A(m,y A),B(m,﹣y A),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,∴===﹣1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,,x1x2=,则=====﹣1,又t≠1,∴t=﹣2k﹣1,此时△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=kx﹣2k﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查椭圆、直线方程、根的判别式、韦达定理、直线方程位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,是中档题.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.【考点】52:函数零点的判定定理;6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4R:转化法;53:导数的综合应用.【分析】(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)由(1)可知:当a>0时才有两个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)分类讨论,根据函数的单调性及函数零点的判断,分别求得函数的零点,即可求得a的取值范围.【解答】解:(1)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1。
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅲ)

2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)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.(5分)(2017•新课标Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A ∩B中元素的个数为()A.3B.2C.1D.02.(5分)(2017•新课标Ⅲ)设复数z满足(1+i)z=2i,则|z|=()A.B.C.D.23.(5分)(2017•新课标Ⅲ)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是()A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.(5分)(2017•新课标Ⅲ)(x+y)(2x﹣y)5的展开式中的x3y3系数为()A.﹣80B.﹣40C.40D.805.(5分)(2017•新课标Ⅲ)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为()A.﹣=1B.﹣=1C.﹣=1D.﹣=16.(5分)(2017•新课标Ⅲ)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减7.(5分)(2017•新课标Ⅲ)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N的最小值为()A.5B.4C.3D.28.(5分)(2017•新课标Ⅲ)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A.πB.C.D.9.(5分)(2017•新课标Ⅲ)等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()A.﹣24B.﹣3C.3D.810.(5分)(2017•新课标Ⅲ)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A.B.C.D.11.(5分)(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a =()A.﹣B.C.D.112.(5分)(2017•新课标Ⅲ)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为()A.3B.2C.D.2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅲ)(含解析版)

2017 年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)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.(5分)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B 中元素的个数为()A.3 B.2 C.1 D.02.(5分)设复数z 满足(1+i)z=2i,则|z|=()A.B.C.D.23.(5 分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014 年1 月至2016 年12 月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是()A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8 月D.各年1 月至6 月的月接待游客量相对于7 月至12 月,波动性更小,变化比较平稳4.(5 分)(x+y)(2x﹣y)5的展开式中的x3y3系数为()A.﹣80 B.﹣40 C.40 D.805.(5 分)已知双曲线C:﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y= x,且与椭圆+ =1 有公共焦点,则C 的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1 6.(5分)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减7.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为()A.5 B.4 C.3 D.28.(5 分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2 的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A.πB.C.D.9.(5 分)等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6 成等比数列,则{a n}前6 项的和为()A.﹣24 B.﹣3 C.3 D.810.(5 分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2 为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0 相切,则C 的离心率为()A.B.C.D.11.(5 分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A.﹣B.C.D.112.(5 分)在矩形ABCD 中,AB=1,AD=2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ 的最大值为()A.3 B.2C.D.2二、填空题:本题共4 小题,每小题5 分,共20 分。
2017年高考真题全国1卷理科数学(附答案解析)

(2)若 PA=PD=AB=DC, ∠APD = 90o,求二面角 A−PB−C 的余弦值.
19.为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取
16 个零件,并测量其尺寸(单位: cm ).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正
( ) 常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布 N µ,σ 2 .
x − y ≤ 0
15.已知双曲线 C
:
x2 a2
−
y2 b2
= 1(a
> 0,b > 0) 的右顶点为
A ,以
A 为圆心, b
为半径作
圆 A ,圆 A 与双曲线 C 的一条渐近线于交 M 、 N 两点,若 ∠MAN = 60o,则 C 的离心
率为__________.
16.如图,圆形纸片的圆心为 O,半径为 5 cm,该纸片上的等边三角形 ABC 的中心为 O.D,E,F 为圆 O 上的点,△DBC,△ECA,△FAB 分别是以 BC,CA,AB 为底边的 等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以 BC,CA,AB 为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB, 使得 D,E,F 重合,得到三棱锥.当△ABC 的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3) 的最大值为______.
(1)假设生产状态正常,记 X 表示一天内抽取的 16 个零件中其尺寸在
( µ − 3σ , µ + 3σ ) 之外的零件数,求 P ( X ≥ 1) 及 X 的数学期望; (2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在 ( µ − 3σ , µ + 3σ ) 之外的零件,就认为这
条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查. (ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性; (ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的 16 个零件的尺寸:
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2017高三数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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.已知复数z满足,则复数z在复平面内对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.已知集合A={x|log3(2x﹣1)≤0},,全集U=R,则A∩(∁U B)等于()A. B. C. D.3.若α∈(,π),且3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.C.D.4.已知,则下列结论正确的是()A.h(x)=f(x)+g(x)是偶函数B.h(x)=f(x)+g(x)是奇函数C.h(x)=f(x)g(x)是奇函数D.h(x)=f(x)g(x)是偶函数5.已知双曲线E:﹣=1(a>0.b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为双曲线E的两个焦点,且双曲线E的离心率是2.直线AC的斜率为k.则|k|等于()A.2 B.C.D.36.在△ABC中,=,P是直线BN上的一点,若=m+,则实数m 的值为()A.﹣4 B.﹣1 C.1 D.47.已知函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0)的图象与直线y=a(0<a<A)的三个相邻交点的横坐标分别是2,4,8,则f(x)的单调递减区间是()A.[6kπ,6kπ+3](k∈Z)B.[6kπ﹣3,6kπ](k∈Z) C.[6k,6k+3](k∈Z)D.[6k﹣3,6k](k∈Z)8.某旅游景点统计了今年5月1号至10号每天的门票收入(单位:万元),分别记为a 1,a 2,…,a 10(如:a 3表示5月3号的门票收入),表是5月1号到5月10号每天的门票收入,根据表中数据,下面程序框图输出的结果为( )A .3B .4C .5D .69.来自英、法、日、德的甲、乙、丙、丁四位客人,刚好碰在一起,他们除懂本国语言外,每天还会说其他三国语言的一种,有一种语言是三人都会说的,但没有一种语言人人都懂,现知道:①甲是日本人,丁不会说日语,但他俩都能自由交谈; ②四人中没有一个人既能用日语交谈,又能用法语交谈; ③甲、乙、丙、丁交谈时,找不到共同语言沟通;④乙不会说英语,当甲与丙交谈时,他都能做翻译.针对他们懂的语言 正确的推理是( )A .甲日德、乙法德、丙英法、丁英德B .甲日英、乙日德、丙德法、丁日英C .甲日德、乙法德、丙英德、丁英德D .甲日法、乙英德、丙法德、丁法英10.如图,已知正方体ABCD ﹣A'B'C'D'的外接球的体积为,将正方体割去部分后,剩余几何体的三视图如图所示,则剩余几何体的表面积为( )A.B.或C.D.或11.如图,已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点A(0,﹣1)作直线与抛物线相交于P,Q两点,点B的坐标为(0,1),连接BP,BQ,设QB,BP与x 轴分别相交于M,N两点.如果QB的斜率与PB的斜率的乘积为﹣3,则∠MBN 的大小等于()A.B.C. D.12.已知a,b∈R,且e x≥a(x﹣1)+b对x∈R恒成立,则ab的最大值是()A.B.C.D.e3二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.在的展开式中,含x3项的系数为.14.在公元前3世纪,古希腊欧几里得在《几何原本》里提出:“球的体积(V)与它的直径(D)的立方成正比”,此即V=kD3,欧几里得未给出k的值.17世纪日本数学家们对求球的体积的方法还不了解,他们将体积公式V=kD3中的常数k 称为“立圆率”或“玉积率”.类似地,对于等边圆柱(轴截面是正方形的圆柱)、正方体也可利用公式V=kD3求体积(在等边圆柱中,D表示底面圆的直径;在正方体中,D表示棱长).假设运用此体积公式求得球(直径为a)、等边圆柱(底面圆的直径为a)、正方体(棱长为a)的“玉积率”分别为k1,k2,k3,那么k1:k2:k3=.15.由约束条件,确定的可行域D能被半径为的圆面完全覆盖,则实数k的取值范围是.16.如图,已知O为△ABC的重心,∠BOC=90°,若4BC2=AB•AC,则A的大小为.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1≠0,常数λ>0,且λa1a n=S1+S n对一切正整数n都成立.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设a1>0,λ=100,当n为何值时,数列的前n项和最大?18.某同学在研究性学习中,收集到某制药厂今年前5个月甲胶囊生产产量(单位:万盒)的数据如下表所示:(1)该同学为了求出y关于x的线性回归方程=+,根据表中数据已经正确计算出=0.6,试求出的值,并估计该厂6月份生产的甲胶囊产量数;(2)若某药店现有该制药厂今年二月份生产的甲胶囊4盒和三月份生产的甲胶囊5盒,小红同学从中随机购买了3盒甲胶囊,后经了解发现该制药厂今年二月份生产的所有甲胶囊均存在质量问题.记小红同学所购买的3盒甲胶囊中存在质量问题的盒数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.19.已知多面体ABCDEF如图所示,其中ABCD为矩形,△DAE为等腰等腰三角形,DA⊥AE,四边形AEFB为梯形,且AE∥BF,∠ABF=90°,AB=BF=2AE=2.(1)若G为线段DF的中点,求证:EG∥平面ABCD;(2)线段DF上是否存在一点N,使得直线BN与平面FCD所成角的余弦值等于?若存在,请指出点N的位置;若不存在,请说明理由.20.如图,椭圆E: +=1(a>b>0)左、右顶点为A,B,左、右焦点为F1,F2,|AB|=4,|F1F2|=2.直线y=kx+m(k>0)交椭圆E于C,D两点,与线段F1F2、椭圆短轴分别交于M,N两点(M,N不重合),且|CM|=|DN|.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)设直线AD,BC的斜率分别为k1,k2,求的取值范围.21.设函数f(x)=﹣ax,e为自然对数的底数(Ⅰ)若函数f(x)的图象在点(e2,f(e2))处的切线方程为3x+4y﹣e2=0,求实数a,b的值;(Ⅱ)当b=1时,若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立,求实数a的最小值.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,斜率为1的直线l过定点(﹣2,﹣4).以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0.(1)求曲线C的直角坐标方程以及直线l的参数方程;(2)两曲线相交于M,N两点,若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x+1|+|3x﹣2|,且不等式f(x)≤5的解集为,a,b∈R.(1)求a,b的值;(2)对任意实数x,都有|x﹣a|+|x+b|≥m2﹣3m+5成立,求实数m的最大值.2016-2017学年河北省衡水中学高三(下)三调数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,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.已知复数z满足,则复数z在复平面内对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【考点】复数的代数表示法及其几何意义.【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简求得z,得到z的坐标得答案.【解答】解:∵,∴z=,∴复数z在复平面内对应的点的坐标为(﹣1,﹣2),在第三象限.故选:C.2.已知集合A={x|log3(2x﹣1)≤0},,全集U=R,则A∩(∁U B)等于()A. B. C. D.【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】先分别求出集合A和B,从而求出C U B,由此能求出A∩(∁U B)的值.【解答】解:∵集合A={x|log3(2x﹣1)≤0}={x|},={x|x≤0或x},全集U=R,∴C U B={x|0<x<},A∩(∁U B)={x|}=().3.若α∈(,π),且3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.C.D.【考点】两角和与差的正弦函数.【分析】由已知可得sinα>0,cosα<0,利用二倍角公式,两角差的正弦函数公式化简已知可得cosα+sinα=,两边平方,利用二倍角公式即可计算sin2α的值.【解答】解:∵α∈(,π),∴sinα>0,cosα<0,∵3cos2α=sin(﹣α),∴3(cos2α﹣sin2α)=(cosα﹣sinα),∴cosα+sinα=,∴两边平方,可得:1+2sinαcosα=,∴sin2α=2sinαcosα=﹣.故选:D.4.已知,则下列结论正确的是()A.h(x)=f(x)+g(x)是偶函数B.h(x)=f(x)+g(x)是奇函数C.h(x)=f(x)g(x)是奇函数D.h(x)=f(x)g(x)是偶函数【考点】函数奇偶性的判断.【分析】利用奇偶函数的定义,即可判断.【解答】解:h(x)=f(x)+g(x)=+=,h(﹣x)==﹣=h(x),∴h(x)=f(x)+g(x)是偶函数;h(x)=f(x)g(x)无奇偶性,5.已知双曲线E:﹣=1(a>0.b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为双曲线E的两个焦点,且双曲线E的离心率是2.直线AC的斜率为k.则|k|等于()A.2 B.C.D.3【考点】双曲线的简单性质.【分析】可令x=c,代入双曲线的方程,求得y=±,再由题意设出A,B,C,D的坐标,由离心率公式,可得a,b,c的关系,运用直线的斜率公式,计算即可得到所求值.【解答】解:令x=c,代入双曲线的方程可得y=±b=±,由题意可设A(﹣c,),B(﹣c,﹣),C(c,﹣),D(c,),由双曲线E的离心率是2,可得e==2,即c=2a,b==a,直线AC的斜率为k==﹣=﹣=﹣.即有|k|=.故选:B.6.在△ABC中,=,P是直线BN上的一点,若=m+,则实数m 的值为()A.﹣4 B.﹣1 C.1 D.4【考点】向量在几何中的应用.【分析】设=n,利用向量的线性运算,结合=m+,可求实数m的值.【解答】解:由题意,设=n,则=+=+n=+n(﹣)=+n(﹣)=+n(﹣)=(1﹣n)+,又∵=m+,∴m=1﹣n,且=解得;n=2,m=﹣1,故选:B.7.已知函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0)的图象与直线y=a(0<a<A)的三个相邻交点的横坐标分别是2,4,8,则f(x)的单调递减区间是()A .[6kπ,6kπ+3](k ∈Z )B .[6kπ﹣3,6kπ](k ∈Z )C .[6k ,6k +3](k ∈Z )D .[6k ﹣3,6k ](k ∈Z )【考点】正弦函数的图象.【分析】由题意可得,第一个交点与第三个交点的差是一个周期;第一个交点与第二个交点的中点的横坐标对应的函数值是最大值.从这两个方面考虑可求得参数ω、φ的值,进而利用三角函数的单调性求区间.【解答】解:与直线y=b (0<b <A )的三个相邻交点的横坐标分别是2,4,8 知函数的周期为T==2(﹣),得ω=, 再由五点法作图可得 •+φ=,求得φ=﹣,∴函数f (x )=Asin (x ﹣).令2kπ+≤x ﹣≤2kπ+,k ∈z ,解得:6k +3≤x ≤6k +6,k ∈z ,∴即x ∈[6k ﹣3,6k ](k ∈Z ), 故选:D .8.某旅游景点统计了今年5月1号至10号每天的门票收入(单位:万元),分别记为a 1,a 2,…,a 10(如:a 3表示5月3号的门票收入),表是5月1号到5月10号每天的门票收入,根据表中数据,下面程序框图输出的结果为( )A.3 B.4 C.5 D.6【考点】程序框图.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是计算并输出大于115的.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是计算并输出门票大于115的天数.由统计表可知:参与统计的十天中,第2、7、8这3天门票大于115.故最终输出的值为:3故选:A.9.来自英、法、日、德的甲、乙、丙、丁四位客人,刚好碰在一起,他们除懂本国语言外,每天还会说其他三国语言的一种,有一种语言是三人都会说的,但没有一种语言人人都懂,现知道:①甲是日本人,丁不会说日语,但他俩都能自由交谈;②四人中没有一个人既能用日语交谈,又能用法语交谈;③甲、乙、丙、丁交谈时,找不到共同语言沟通;④乙不会说英语,当甲与丙交谈时,他都能做翻译.针对他们懂的语言正确的推理是()A.甲日德、乙法德、丙英法、丁英德B.甲日英、乙日德、丙德法、丁日英C.甲日德、乙法德、丙英德、丁英德D.甲日法、乙英德、丙法德、丁法英【考点】命题的真假判断与应用.【分析】根据题干逐一验证即可【解答】解:此题可直接用观察选项法得出正确答案,根据第二条规则,日语和法语不能同时由一个人说,所以B、C、D都错误,只有A正确,再将A代入题干验证,可知符合条件.故选A10.如图,已知正方体ABCD﹣A'B'C'D'的外接球的体积为,将正方体割去部分后,剩余几何体的三视图如图所示,则剩余几何体的表面积为()A.B.或C.D.或【考点】由三视图求面积、体积.【分析】设正方体的棱长为a,则=,解得a=1.该几何体为正方体截去一角,如图,即可得出.【解答】解:设正方体的棱长为a,则=,解得a=1.该几何体为正方体截去一角,如图则剩余几何体的表面积为S=3×12++=.故选:A.11.如图,已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点A(0,﹣1)作直线与抛物线相交于P,Q两点,点B的坐标为(0,1),连接BP,BQ,设QB,BP与x 轴分别相交于M,N两点.如果QB的斜率与PB的斜率的乘积为﹣3,则∠MBN 的大小等于()A.B.C. D.【考点】直线与圆锥曲线的关系;直线的斜率.【分析】设直线PQ的方程为:y=kx﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立直线PQ 方程与抛物线方程消掉y得x的二次方程,根据韦达定理及斜率公式可求得k BP+k BQ=0,再由已知k BP•k BQ=﹣3可解得,,由此可知∠BNM与∠BMN的大小,由三角形内角和定理可得∠MBN.【解答】解:设直线PQ的方程为:y=kx﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),由得x2﹣2pkx+2p=0,△>0,则x1+x2=2pk,x1x2=2p,,,====0,即k BP+k BQ=0①又k BP•k BQ=﹣3②,联立①②解得,,所以,,故∠MBN=π﹣∠BNM﹣∠BMN=,故选D.12.已知a,b∈R,且e x≥a(x﹣1)+b对x∈R恒成立,则ab的最大值是()A.B.C.D.e3【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】先求出函数的导数,再分别讨论a=0,a<0,a>0的情况,从而得出ab的最大值.【解答】解:令f(x)=e x﹣a(x﹣1)﹣b,则f′(x)=e x﹣a,若a=0,则f(x)=e x﹣b≥﹣b≥0,得b≤0,此时ab=0;若a<0,则f′(x)>0,函数单调增,x→﹣∞,此时f(x)→﹣∞,不可能恒有f(x)≥0.若a>0,由f′(x)=e x﹣a=0,得极小值点x=lna,由f(lna)=a﹣alna+a﹣b≥0,得b≤a(2﹣lna),ab≤a2(2﹣lna).令g(a)=a2(2﹣lna).则g′(a)=2a(2﹣lna)﹣a=a(3﹣2lna)=0,得极大值点a=.而g()=.∴ab的最大值是.故选:A.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.在的展开式中,含x3项的系数为﹣84.【考点】二项式系数的性质.【分析】由二项式展开式的通项公式,得出展开式中含x3项的系数是(1﹣x)9的含x3项的系数.求出即可.【解答】解:展开式中,=•(1﹣x)9﹣k•,通项公式为T k+1令k=0,得•(1﹣x)9=(1﹣x)9,又(1﹣x)9=1﹣9x+x2﹣x3+…,所以其展开式中含x3项的系数为﹣=﹣84.故答案为:﹣84.14.在公元前3世纪,古希腊欧几里得在《几何原本》里提出:“球的体积(V)与它的直径(D)的立方成正比”,此即V=kD3,欧几里得未给出k的值.17世纪日本数学家们对求球的体积的方法还不了解,他们将体积公式V=kD3中的常数k 称为“立圆率”或“玉积率”.类似地,对于等边圆柱(轴截面是正方形的圆柱)、正方体也可利用公式V=kD3求体积(在等边圆柱中,D表示底面圆的直径;在正方体中,D表示棱长).假设运用此体积公式求得球(直径为a)、等边圆柱(底面圆的直径为a)、正方体(棱长为a)的“玉积率”分别为k1,k2,k3,那么k1:k2:k3=::1.【考点】类比推理.【分析】根据球、圆柱、正方体的体积计算公式、类比推力即可得出.【解答】解:∵V1=πR3=π()3=a3,∴k1=,∵V2=aπR2=aπ()2=a3,∴k2=,∵V3=a3,∴k3=1,∴k1:k2:k3=::1,故答案为:15.由约束条件,确定的可行域D能被半径为的圆面完全覆盖,则实数k的取值范围是.【考点】简单线性规划.【分析】先画出由约束条件确定的可行域D,由可行域能被圆覆盖得到可行域是封闭的,判断出直线y=kx+1斜率小于等于即可得出k的范围.【解答】解:∵可行域能被圆覆盖,∴可行域是封闭的,作出约束条件的可行域:可得B(0,1),C(1,0),|BC|=,结合图,要使可行域能被为半径的圆覆盖,只需直线y=kx+1与直线y=﹣3x+3的交点坐标在圆的内部,两条直线垂直时,交点恰好在圆上,此时k=,则实数k的取值范围是:.故答案为:.16.如图,已知O为△ABC的重心,∠BOC=90°,若4BC2=AB•AC,则A的大小为.【考点】相似三角形的性质.【分析】利用余弦定理、直角三角形的性质、三角函数求值即可得出.【解答】解:cosA=,连接AO并且延长与BC相交于点D.设AD=m,∠ADB=α.则AB2=﹣2××mcosα,AC2=m2+﹣2m××cos(π﹣α),相加可得:AB2+AC2=2m2+.m2=(3OD)2==.∴AB2+AC2=5BC2.又4BC2=AB•AC,∴cosA=,A∈(0,π)∴A=,故答案为:.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1≠0,常数λ>0,且λa1a n=S1+S n对一切正整数n都成立.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设a1>0,λ=100,当n为何值时,数列的前n项和最大?【考点】数列递推式;数列的求和.【分析】(1)利用递推关系即可得出.(2)利用对数的运算性质、等差数列的通项公式与单调性即可得出.【解答】解:(1)令n=1,得,因为a1≠0,所以,当n≥2时,,,两式相减得2a n﹣2a n﹣=a n(n≥2),1所以a n=2a n﹣1(n≥2),从而数列{a n}为等比数列,所以.(2)当a1>0,λ=100时,由(1)知,,所以数列{b n}是单调递减的等差数列,公差为﹣lg2,所以,当n≥7时,,所以数列的前6项和最大.18.某同学在研究性学习中,收集到某制药厂今年前5个月甲胶囊生产产量(单位:万盒)的数据如下表所示:(1)该同学为了求出y关于x的线性回归方程=+,根据表中数据已经正确计算出=0.6,试求出的值,并估计该厂6月份生产的甲胶囊产量数;(2)若某药店现有该制药厂今年二月份生产的甲胶囊4盒和三月份生产的甲胶囊5盒,小红同学从中随机购买了3盒甲胶囊,后经了解发现该制药厂今年二月份生产的所有甲胶囊均存在质量问题.记小红同学所购买的3盒甲胶囊中存在质量问题的盒数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.【考点】离散型随机变量及其分布列;线性回归方程;离散型随机变量的期望与方差.【分析】(1)由线性回归方程过点(,),得=﹣,而,易求,且=0.6,从而可得的值,把x=6代入回归方程可得6月份生产的甲胶囊产量数;(2)ξ=0,1,2,3,利用古典概型的概率计算公式可得P(ξ=0)、P(ξ=1)、P (ξ=2)、P(ξ=3),从而可得ξ的分布列,由期望公式可求ξ的期望;【解答】解:(1)==3,(4+4+5+6+6)=5,因线性回归方程=x+过点(,),∴=﹣=5﹣0.6×3=3.2,∴6月份的生产甲胶囊的产量数:=0.6×6+3.2=6.8.(2)ξ=0,1,2,3,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,其分布列为所以Eξ==.19.已知多面体ABCDEF如图所示,其中ABCD为矩形,△DAE为等腰等腰三角形,DA⊥AE,四边形AEFB为梯形,且AE∥BF,∠ABF=90°,AB=BF=2AE=2.(1)若G为线段DF的中点,求证:EG∥平面ABCD;(2)线段DF上是否存在一点N,使得直线BN与平面FCD所成角的余弦值等于?若存在,请指出点N的位置;若不存在,请说明理由.【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.【分析】(1)以B为原点,BA,BF,BC分别为x轴,y轴,z轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面ABCD的一个法向量,通过,推出,即可证明EG∥平面ABCD.(2)当点N与点D重合时,直线BN与平面FCD所成角的余弦值等于.理由如下:直线BN与平面FCD所成角的余弦值为,即直线BN与平面FCD所成角的正弦值为,求出平面FCD的法向量,设线段FD上存在一点N,使得直线BN与平面FCD所成角的正弦值等于,设,通过向量的数量积,转化求解λ,推出当N点与D点重合时,直线BN与平面FCD所成角的余弦值为.【解答】解:(1)证明:因为DA⊥AE,DA⊥AB,AB∩AE=A,故DA⊥平面ABFE,故CB⊥平面ABFE,以B为原点,BA,BF,BC分别为x轴,y轴,z轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则F(0,2,0),D(2,0,1),,E(2,1,0),C(0,0,1),所以,易知平面ABCD的一个法向量,所以,所以,又EG⊄平面ABCD,所以EG∥平面ABCD.(2)当点N与点D重合时,直线BN与平面FCD所成角的余弦值等于.理由如下:直线BN与平面FCD所成角的余弦值为,即直线BN与平面FCD所成角的正弦值为,因为,设平面FCD的法向量为,由,得,取y1=1得平面FCD的一个法向量假设线段FD上存在一点N,使得直线BN与平面FCD所成角的正弦值等于,设,则,,所以,所以9λ2﹣8λ﹣1=0,解得λ=1或(舍去)因此,线段DF上存在一点N,当N点与D点重合时,直线BN与平面FCD所成角的余弦值为.20.如图,椭圆E: +=1(a>b>0)左、右顶点为A,B,左、右焦点为F1,F2,|AB|=4,|F1F2|=2.直线y=kx+m(k>0)交椭圆E于C,D两点,与线段F1F2、椭圆短轴分别交于M,N两点(M,N不重合),且|CM|=|DN|.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)设直线AD,BC的斜率分别为k1,k2,求的取值范围.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.【分析】(Ⅰ)确定2a=4,2c=2,求出b,即可求椭圆E的方程;(Ⅱ)直线y=kx+m(k>0)与椭圆联立,利用韦达定理,结合|CM|=|DN|,求出m的范围,再求的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)因为2a=4,2c=2,所以a=2,c=,所以b=1,所以椭圆E 的方程为;(Ⅱ)直线y=kx +m (k >0)与椭圆联立,可得(4k 2+1)x 2+x8mk +4m 2﹣4=0. 设D (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,又M (﹣,0),N (0,m ),由|CM |=|DN |得x 1+x 2=x M +x N ,所以﹣=﹣,所以k=(k >0).所以x 1+x 2=﹣2m ,x 1x 2=2m 2﹣2.因为直线y=kx +m (k >0)交椭圆E 于C ,D 两点,与线段F 1F 2、椭圆短轴分别交于M ,N 两点(M ,N 不重合),所以﹣≤﹣2m ≤且m ≠0,所以()2=[]2====,所以==﹣1﹣∈[﹣2﹣3,2﹣3].21.设函数f (x )=﹣ax ,e 为自然对数的底数(Ⅰ)若函数f (x )的图象在点 (e 2,f (e 2))处的切线方程为 3x +4y ﹣e 2=0,求实数a ,b 的值;(Ⅱ)当b=1时,若存在 x 1,x 2∈[e ,e 2],使 f (x 1)≤f′(x 2)+a 成立,求实数a 的最小值.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.【分析】(I )﹣a (x >0,且x ≠1),由题意可得f′(e 2)=﹣a=,f (e 2)==﹣,联立解得即可.(II )当b=1时,f (x )=,f′(x )=,由x ∈[e ,e 2],可得.由f′(x )+a==﹣+,可得[f′(x )+a ]max =,x∈[e,e2].存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立⇔x∈[e,e2],f(x)min≤f(x)max+a=,对a分类讨论解出即可.【解答】解:(I)﹣a(x>0,且x≠1),∵函数f(x)的图象在点(e2,f(e2))处的切线方程为3x+4y﹣e2=0,∴f′(e2)=﹣a=,f(e2)==﹣,联立解得a=b=1.(II)当b=1时,f(x)=,f′(x)=,∵x∈[e,e2],∴lnx∈[1,2],.∴f′(x)+a==﹣+,∴[f′(x)+a]max=,x∈[e,e2].存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立⇔x∈[e,e2],f(x)min≤f (x)max+a=,①当a时,f′(x)≤0,f(x)在x∈[e,e2]上为减函数,则f(x)min=,解得a≥.②当a时,由f′(x)=﹣a在[e,e2]上的值域为.(i)当﹣a≥0即a≤0时,f′(x)≥0在x∈[e,e2]上恒成立,因此f(x)在x ∈[e,e2]上为增函数,∴f(x)min=f(e)=,不合题意,舍去.(ii)当﹣a<0时,即时,由f′(x)的单调性和值域可知:存在唯一x0∈(e,e2),使得f′(x0)=0,且满足当x∈[e,x0),f′(x)<0,f(x)为减函数;当x∈时,f′(x)>0,f(x)为增函数.∴f(x)min=f(x0)=﹣ax0,x0∈(e,e2).∴a≥,与矛盾.(或构造函数即可).综上可得:a的最小值为.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,斜率为1的直线l过定点(﹣2,﹣4).以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0.(1)求曲线C的直角坐标方程以及直线l的参数方程;(2)两曲线相交于M,N两点,若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】(1)由斜率为1的直线l过定点(﹣2,﹣4),可得参数方程为:(t为参数).由曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0,即ρ2sin2θ,﹣4ρcosθ=0,利用互化公式可得直角坐标方程.(2)把直线l的方程代入抛物线方程可得:t2﹣12t+48=0.利用根与系数的关系及其|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|即可得出.【解答】解:(1)由斜率为1的直线l过定点(﹣2,﹣4),可得参数方程为:,(t为参数).由曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0,即ρ2sin2θ﹣4ρcosθ=0,可得直角坐标方程:C:y2=4x.(2)把直线l的方程代入抛物线方程可得:t2﹣12t+48=0.∴t1+t2=12,t1t2=48.∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=12.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x+1|+|3x﹣2|,且不等式f(x)≤5的解集为,a,b∈R.(1)求a,b的值;(2)对任意实数x,都有|x﹣a|+|x+b|≥m2﹣3m+5成立,求实数m的最大值.【考点】函数恒成立问题;绝对值不等式的解法.【分析】(1)通过若,若,若,化简不等式求出解集,利用已知条件,求解a,b.(2)由(1)知a=1,b=2,求出绝对值的最值,得到m2﹣3m+5≤3,然后求解实数m的最大值.【解答】解:(1)若,原不等式可化为﹣2x﹣1﹣3x+2≤5,解得,即;若,原不等式可化为2x+1﹣3x+2≤5,解得x≥﹣2,即;若,原不等式可化为2x+1+3x﹣2≤5,解得,即;综上所述,不等式|2x+1|+|3x﹣2|≤5的解集为,所以a=1,b=2.(2)由(1)知a=1,b=2,所以|x﹣a|+|x+b|=|x﹣1|+|x+2|≥|x﹣1﹣x﹣2|=3,故m2﹣3m+5≤3,m2﹣3m+2≤0,所以1≤m≤2,即实数m的最大值为2.2017年5月7日。