2015年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅱ)(含答案及解析)
2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|(x﹣1)(x+2)<0},则A ∩B=()A.{﹣1,0}B.{0,1}C.{﹣1,0,1}D.{0,1,2} 2.(5分)若a为实数,且(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,则a=()A.﹣1B.0C.1D.23.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关4.(5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21B.42C.63D.845.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3B.6C.9D.126.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=()A.2B.8C.4D.108.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()A.0B.2C.4D.149.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为()A.36πB.64πC.144πD.256π10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x 的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=.16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=.三、解答题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC 面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C的概率.19.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.选修4-5:不等式选讲24.设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则+>+;(2)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.2015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(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|(x﹣1)(x+2)<0},则A ∩B=()A.{﹣1,0}B.{0,1}C.{﹣1,0,1}D.{0,1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】解一元二次不等式,求出集合B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:B={x|﹣2<x<1},A={﹣2,﹣1,0,1,2};∴A∩B={﹣1,0}.故选:A.【点评】考查列举法、描述法表示集合,解一元二次不等式,以及交集的运算.2.(5分)若a为实数,且(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,则a=()A.﹣1B.0C.1D.2【考点】A1:虚数单位i、复数.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】首先将坐标展开,然后利用复数相等解之.【解答】解:因为(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,所以4a+(a2﹣4)i=﹣4i,4a=0,并且a2﹣4=﹣4,所以a=0;故选:B.【点评】本题考查了复数的运算以及复数相等的条件,熟记运算法则以及复数相等的条件是关键.3.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关【考点】B8:频率分布直方图.【专题】5I:概率与统计.【分析】A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量减少的最多,故A正确;B从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,与年份负相关,故D错误.【解答】解:A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量明显减少,且减少的最多,故A正确;B2004﹣2006年二氧化硫排放量越来越多,从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,而不是与年份正相关,故D错误.故选:D.【点评】本题考查了学生识图的能力,能够从图中提取出所需要的信息,属于基础题.4.(5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21B.42C.63D.84【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】11:计算题;54:等差数列与等比数列.【分析】由已知,a1=3,a1+a3+a5=21,利用等比数列的通项公式可求q,然后在代入等比数列通项公式即可求.【解答】解:∵a1=3,a1+a3+a5=21,∴,∴q4+q2+1=7,∴q4+q2﹣6=0,∴q2=2,∴a3+a5+a7==3×(2+4+8)=42.故选:B.【点评】本题主要考查了等比数列通项公式的应用,属于基础试题.5.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3B.6C.9D.12【考点】3T:函数的值.【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用.【分析】先求f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,再由对数恒等式,求得f(log212)=6,进而得到所求和.【解答】解:函数f(x)=,即有f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,f(log212)==2×=12×=6,则有f(﹣2)+f(log212)=3+6=9.故选:C.【点评】本题考查分段函数的求值,主要考查对数的运算性质,属于基础题.6.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,把相关数据代入棱锥的体积公式计算即可.【解答】解:设正方体的棱长为1,由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,∴正方体切掉部分的体积为×1×1×1=,∴剩余部分体积为1﹣=,∴截去部分体积与剩余部分体积的比值为.故选:D.【点评】本题考查了由三视图判断几何体的形状,求几何体的体积.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=()A.2B.8C.4D.10【考点】IR:两点间的距离公式.【专题】11:计算题;5B:直线与圆.【分析】设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入点的坐标,求出D,E,F,令x=0,即可得出结论.【解答】解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则,∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,令x=0,可得y2+4y﹣20=0,∴y=﹣2±2,∴|MN|=4.故选:C.【点评】本题考查圆的方程,考查学生的计算能力,确定圆的方程是关键.8.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()A.0B.2C.4D.14【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.【解答】解:由a=14,b=18,a<b,则b变为18﹣14=4,由a>b,则a变为14﹣4=10,由a>b,则a变为10﹣4=6,由a>b,则a变为6﹣4=2,由a<b,则b变为4﹣2=2,由a=b=2,则输出的a=2.故选:B.【点评】本题考查算法和程序框图,主要考查循环结构的理解和运用,以及赋值语句的运用,属于基础题.9.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为()A.36πB.64πC.144πD.256π【考点】LG:球的体积和表面积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,利用三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,求出半径,即可求出球O的表面积.【解答】解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,设球O的半径为R,此时V O﹣ABC=V C﹣AOB===36,故R=6,则球O的表面积为4πR2=144π,故选:C.【点评】本题考查球的半径与表面积,考查体积的计算,确定点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大是关键.10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x 的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.【考点】HC:正切函数的图象.【分析】根据函数图象关系,利用排除法进行求解即可.【解答】解:当0≤x≤时,BP=tanx,AP==,此时f(x)=+tanx,0≤x≤,此时单调递增,当P在CD边上运动时,≤x≤且x≠时,如图所示,tan∠POB=tan(π﹣∠POQ)=tanx=﹣tan∠POQ=﹣=﹣,∴OQ=﹣,∴PD=AO﹣OQ=1+,PC=BO+OQ=1﹣,∴PA+PB=,当x=时,PA+PB=2,当P在AD边上运动时,≤x≤π,PA+PB=﹣tanx,由对称性可知函数f(x)关于x=对称,且f()>f(),且轨迹为非线型,排除A,C,D,故选:B.【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据条件先求出0≤x≤时的解析式是解决本题的关键.11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】2:创新题型;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用.【分析】由已知当x>0时总有xf′(x)﹣f(x)<0成立,可判断函数g(x)=为减函数,由已知f(x)是定义在R上的奇函数,可证明g(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,根据函数g(x)在(0,+∞)上的单调性和奇偶性,模拟g(x)的图象,而不等式f(x)>0等价于x•g(x)>0,数形结合解不等式组即可.【解答】解:设g(x)=,则g(x)的导数为:g′(x)=,∵当x>0时总有xf′(x)<f(x)成立,即当x>0时,g′(x)恒小于0,∴当x>0时,函数g(x)=为减函数,又∵g(﹣x)====g(x),∴函数g(x)为定义域上的偶函数又∵g(﹣1)==0,∴函数g(x)的图象性质类似如图:数形结合可得,不等式f(x)>0⇔x•g(x)>0⇔或,⇔0<x<1或x<﹣1.故选:A.【点评】本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不等式,属于综合题.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.【考点】96:平行向量(共线).【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;5A:平面向量及应用.【分析】利用向量平行的条件直接求解.【解答】解:∵向量,不平行,向量λ+与+2平行,∴λ+=t(+2)=,∴,解得实数λ=.故答案为:.【点评】本题考查实数值的解法,考查平面向量平行的条件及应用,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题.14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】首先画出平面区域,然后将目标函数变形为直线的斜截式,求在y轴的截距最大值.【解答】解:不等式组表示的平面区域如图阴影部分,当直线经过D点时,z 最大,由得D(1,),所以z=x+y的最大值为1+;故答案为:.【点评】本题考查了简单线性规划;一般步骤是:①画出平面区域;②分析目标函数,确定求最值的条件.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a= 3.【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;5P:二项式定理.【分析】给展开式中的x分别赋值1,﹣1,可得两个等式,两式相减,再除以2得到答案.【解答】解:设f(x)=(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,令x=1,则a0+a1+a2+…+a5=f(1)=16(a+1),①令x=﹣1,则a0﹣a1+a2﹣…﹣a5=f(﹣1)=0.②①﹣②得,2(a1+a3+a5)=16(a+1),所以2×32=16(a+1),所以a=3.故答案为:3.【点评】本题考查解决展开式的系数和问题时,一般先设出展开式,再用赋值法代入特殊值,相加或相减.16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=﹣.【考点】8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.﹣S n=a n+1可知S n+1﹣S n=S n+1S n,两边同时除以S n+1S n可知﹣【分析】通过S n+1=1,进而可知数列{}是以首项、公差均为﹣1的等差数列,计算即得结论.=S n+1S n,【解答】解:∵a n+1﹣S n=S n+1S n,∴S n+1∴﹣=1,又∵a1=﹣1,即=﹣1,∴数列{}是以首项是﹣1、公差为﹣1的等差数列,∴=﹣n,∴S n=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题考查数列的通项,对表达式的灵活变形是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.三、解答题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC 面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.【考点】HP:正弦定理;HT:三角形中的几何计算.【专题】58:解三角形.【分析】(1)如图,过A作AE⊥BC于E,由已知及面积公式可得BD=2DC,由AD平分∠BAC及正弦定理可得sin∠B=,sin∠C=,从而得解.(2)由(1)可求BD=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,由AD平分∠BAC,可求AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,利用余弦定理即可解得BD和AC的长.【解答】解:(1)如图,过A作AE⊥BC于E,∵==2∴BD=2DC,∵AD平分∠BAC∴∠BAD=∠DAC在△ABD中,=,∴sin∠B=在△ADC中,=,∴sin∠C=;∴==.…6分(2)由(1)知,BD=2DC=2×=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,∵AD平分∠BAC,∴DM=DN,∴==2,∴AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,∵∠BAD=∠DAC,∴cos∠BAD=cos∠DAC,∴由余弦定理可得:=,∴x=1,∴AC=1,∴BD的长为,AC的长为1.【点评】本题主要考查了三角形面积公式,正弦定理,余弦定理等知识的应用,属于基本知识的考查.18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C的概率.【考点】BA:茎叶图;CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(1)根据茎叶图的画法,以及有关茎叶图的知识,比较即可;(2)根据概率的互斥和对立,以及概率的运算公式,计算即可.【解答】解:(1)两地区用户满意度评分的茎叶图如下通过茎叶图可以看出,A地区用户满意评分的平均值高于B地区用户满意评分的平均值;A地区用户满意度评分比较集中,B地区用户满意度评分比较分散;(2)记C A1表示事件“A地区用户满意度等级为满意或非常满意”,记C A2表示事件“A地区用户满意度等级为非常满意”,记C B1表示事件“B地区用户满意度等级为不满意”,记C B2表示事件“B地区用户满意度等级为满意”,则C A1与C B1独立,C A2与C B2独立,C B1与C B2互斥,则C=C A1C B1∪C A2C B2,P(C)=P(C A1C B1)+P(C A2C B2)=P(C A1)P(C B1)+P(C A2)P(C B2),由所给的数据C A1,C A2,C B1,C B2,发生的频率为,,,,所以P(C A1)=,P(C A2)=,P(C B1)=,P(C B2)=,所以P(C)=×+×=0.48.【点评】本题考查了茎叶图,概率的互斥与对立,用频率来估计概率,属于中档题.19.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.【考点】MI:直线与平面所成的角.【专题】5G:空间角;5H:空间向量及应用.【分析】(1)容易知道所围成正方形的边长为10,再结合长方体各边的长度,即可找出正方形的位置,从而画出这个正方形;(2)分别以直线DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,考虑用空间向量解决本问,能够确定A,H,E,F几点的坐标.设平面EFGH的法向量为,根据即可求出法向量,坐标可以求出,可设直线AF与平面EFGH所成角为θ,由sinθ=即可求得直线AF 与平面α所成角的正弦值.【解答】解:(1)交线围成的正方形EFGH如图:(2)作EM⊥AB,垂足为M,则:EH=EF=BC=10,EM=AA1=8;∴,∴AH=10;以边DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,则:A(10,0,0),H(10,10,0),E(10,4,8),F(0,4,8);∴;设为平面EFGH的法向量,则:,取z=3,则;若设直线AF和平面EFGH所成的角为θ,则:sinθ==;∴直线AF与平面α所成角的正弦值为.【点评】考查直角三角形边的关系,通过建立空间直角坐标系,利用空间向量解决线面角问题的方法,弄清直线和平面所成角与直线的方向向量和平面法向量所成角的关系,以及向量夹角余弦的坐标公式.20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.【考点】I3:直线的斜率;KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】2:创新题型;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)联立直线方程和椭圆方程,求出对应的直线斜率即可得到结论.(2)四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:(1)设直线l:y=kx+b,(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(x M,y M),将y=kx+b代入9x2+y2=m2(m>0),得(k2+9)x2+2kbx+b2﹣m2=0,则判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,则x1+x2=,则x M==,y M=kx M+b=,于是直线OM的斜率k OM==,即k OM•k=﹣9,∴直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.∵直线l过点(,m),∴由判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,即k2m2>9b2﹣9m2,∵b=m﹣m,∴k2m2>9(m﹣m)2﹣9m2,即k2>k2﹣6k,即6k>0,则k>0,∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3,由(1)知OM的方程为y=x,设P的横坐标为x P,由得,即x P=,将点(,m)的坐标代入l的方程得b=,即l的方程为y=kx+,将y=x,代入y=kx+,得kx+=x解得x M=,四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,于是=2×,解得k1=4﹣或k2=4+,∵k i>0,k i≠3,i=1,2,∴当l的斜率为4﹣或4+时,四边形OAPB能为平行四边形.【点评】本题主要考查直线和圆锥曲线的相交问题,联立方程组转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数研究函数的最值.【专题】2:创新题型;52:导数的概念及应用.【分析】(1)利用f′(x)≥0说明函数为增函数,利用f′(x)≤0说明函数为减函数.注意参数m的讨论;(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,则恒成立问题转化为最大值和最小值问题.从而求得m的取值范围.【解答】解:(1)证明:f′(x)=m(e mx﹣1)+2x.若m≥0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1≥0,f′(x)>0.若m<0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1<0,f′(x)>0.所以,f(x)在(﹣∞,0)时单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故f(x)在x=0处取得最小值.所以对于任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1的充要条件是即设函数g(t)=e t﹣t﹣e+1,则g′(t)=e t﹣1.当t<0时,g′(t)<0;当t>0时,g′(t)>0.故g(t)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.又g(1)=0,g(﹣1)=e﹣1+2﹣e<0,故当t∈[﹣1,1]时,g(t)≤0.当m∈[﹣1,1]时,g(m)≤0,g(﹣m)≤0,即合式成立;当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即e m﹣m>e﹣1.当m<﹣1时,g(﹣m)>0,即e﹣m+m>e﹣1.综上,m的取值范围是[﹣1,1]【点评】本题主要考查导数在求单调函数中的应用和恒成立在求参数中的应用.属于难题,高考压轴题.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.【考点】N4:相似三角形的判定.【专题】26:开放型;5F:空间位置关系与距离.【分析】(1)通过AD是∠CAB的角平分线及圆O分别与AB、AC相切于点E、F,利用相似的性质即得结论;(2)通过(1)知AD是EF的垂直平分线,连结OE、OM,则OE⊥AE,利用S△ABC ﹣S△AEF计算即可.【解答】(1)证明:∵△ABC为等腰三角形,AD⊥BC,∴AD是∠CAB的角平分线,又∵圆O分别与AB、AC相切于点E、F,∴AE=AF,∴AD⊥EF,∴EF∥BC;(2)解:由(1)知AE=AF,AD⊥EF,∴AD是EF的垂直平分线,又∵EF为圆O的弦,∴O在AD上,连结OE、OM,则OE⊥AE,由AG等于圆O的半径可得AO=2OE,∴∠OAE=30°,∴△ABC与△AEF都是等边三角形,∵AE=2,∴AO=4,OE=2,∵OM=OE=2,DM=MN=,∴OD=1,∴AD=5,AB=,∴四边形EBCF的面积为×﹣××=.【点评】本题考查空间中线与线之间的位置关系,考查四边形面积的计算,注意解题方法的积累,属于中档题.选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,把代入可得直角坐标方程.同理由C3:ρ=2cosθ.可得直角坐标方程,联立解出可得C2与C3交点的直角坐标.(2)由曲线C1的参数方程,消去参数t,化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,α≠;α=时,为x=0(y≠0).其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),利用|AB|=即可得出.【解答】解:(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,∴x2+y2=2y.同理由C3:ρ=2c osθ.可得直角坐标方程:,联立,解得,,∴C2与C3交点的直角坐标为(0,0),.(2)曲线C1:(t为参数,t≠0),化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,α≠;α=时,为x=0(y≠0).其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),∵A,B都在C1上,∴A(2sinα,α),B.∴|AB|==4,当时,|AB|取得最大值4.【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、曲线的交点、两点之间的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.选修4-5:不等式选讲24.设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则+>+;(2)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件;R6:不等式的证明.【专题】59:不等式的解法及应用;5L:简易逻辑.【分析】(1)运用不等式的性质,结合条件a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,即可得证;(2)从两方面证,①若+>+,证得|a﹣b|<|c﹣d|,②若|a﹣b|<|c﹣d|,证得+>+,注意运用不等式的性质,即可得证.【解答】证明:(1)由于(+)2=a+b+2,(+)2=c+d+2,由a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,则>,即有(+)2>(+)2,则+>+;(2)①若+>+,则(+)2>(+)2,即为a+b+2>c+d+2,由a+b=c+d,则ab>cd,于是(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,(c﹣d)2=(c+d)2﹣4cd,即有(a﹣b)2<(c﹣d)2,即为|a﹣b|<|c﹣d|;②若|a﹣b|<|c﹣d|,则(a﹣b)2<(c﹣d)2,即有(a+b)2﹣4ab<(c+d)2﹣4cd,由a+b=c+d,则ab>cd,则有(+)2>(+)2.综上可得,+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.【点评】本题考查不等式的证明,主要考查不等式的性质的运用,同时考查充要条件的判断,属于基础题.。
2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅱ)(含解析版)
绝密★启用前2019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.设集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={ x |x -1<0},则A ∩B = A .(-∞,1) B .(-2,1)C .(-3,-1)D .(3,+∞)2.设z =-3+2i ,则在复平面内z 对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅= A .-3 B .-2C .2D .34.2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R+=++.设rRα=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为 ABCD5.演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是 A .中位数 B .平均数 C .方差 D .极差6.若a >b ,则A .ln(a −b )>0B .3a <3bC .a 3−b 3>0D .│a │>│b │7.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面8.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .89.下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是A .f (x )=│cos 2x │B .f (x )=│sin 2x │C .f (x )=cos│x │D .f (x )= sin │x │10.已知α∈(0,2π),2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=A .15B.5C3D511.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为ABC .2D .512.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.我国高铁发展迅速,技术先进.经统计,在经停某站的高铁列车中,有10个车次的正点率为0.97,有20个车次的正点率为0.98,有10个车次的正点率为0.99,则经停该站高铁列车所有车次的平均正点率的估计值为__________.14.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________. 15.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则ABC △的面积为__________.16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)三、解答题:共70分。
2015年高考理科数学山东卷-答案
【解析】 ,需将函数 的图象向右平移 个单位,答案选B.
【提示】直接利用三角函数的平移原则推出结果即可.
【考点】三角函数的图象及其变换.
4.【答案】D
【解析】由菱形ABCD的边长为 , 可知 ,
,答案选D.
【提示】根据 代入可求.
【考点】向量的运算.
5.【答案】A
【解析】 时, 成立
当 时, 解得 ;
第6题图
【提示】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.
【考点】线性规划的问题.
7.【答案】C
【解析】 ,答案选C.
【提示】画出几何体的直观图,利用已知条件,求解几何体的体积即可.
【考点】空间几何体体积的计算.
8.【答案】B
【解析】 ,答案选B.
【提示】由题意 , ,
当 , 不成立,综上 ,答案选A.
【提示】运用零点分区间,求出零点为1,5,讨论①当 ,②当 ,③当 ,分别去掉绝对值,解不等式,最后求并集即可.
【考点】绝对值符号和分类讨论的思想.
6.【答案】B
【解析】由 得 ,借助图形可知:当 ,即 时在 时有最大值0,不符合题意;当 ,即 时有最大值 , ,不满足 ;当 ,即 时在 时有最大值 , ,不满足 ;当 时,即 时在 , 时有最大值 , ,满足 ,答案选B.
(Ⅱ)由 ,可得 , ,由余弦定理可得: ,且当 时等号成立,从而可求 ,从而得解.
【考点】三角函数单调区间,三角形的面积公式.
17.【答案】(Ⅰ)见解析
(Ⅱ)
【解析】(Ⅰ)证明:如图1,连接 , ,设 与 交于点 .
在三棱台 中, ,则 ,
而 是 的中点, ,则 ,
2016年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2016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,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)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.23.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.974.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.811.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是.(用数字填写答案)15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为元.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.2016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,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)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;4O:定义法;5J:集合.【分析】解不等式求出集合A,B,结合交集的定义,可得答案.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣4x+3<0}=(1,3),B={x|2x﹣3>0}=(,+∞),∴A∩B=(,3),故选:D.【点评】本题考查的知识点是集合的交集及其运算,难度不大,属于基础题.2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.2【考点】A8:复数的模.【专题】34:方程思想;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,即,解得,即|x+yi|=|1+i|=,故选:B.【点评】本题主要考查复数模长的计算,根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.3.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.97【考点】83:等差数列的性质.【专题】11:计算题;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S9===9a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.4.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】5I:概率与统计.【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.【解答】解:设小明到达时间为y,当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,小明等车时间不超过10分钟,故P==,故选:B.【点评】本题考查的知识点是几何概型,难度不大,属于基础题.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)【考点】KB:双曲线的标准方程.【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由已知可得c=2,利用4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得m2=1,又(m2+n)(3m2﹣n)>0,从而可求n的取值范围.【解答】解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,当焦点在x轴上时,可得:4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=1,∵方程﹣=1表示双曲线,∴(m2+n)(3m2﹣n)>0,可得:(n+1)(3﹣n)>0,解得:﹣1<n<3,即n的取值范围是:(﹣1,3).当焦点在y轴上时,可得:﹣4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=﹣1,无解.故选:A.【点评】本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题.6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5F:空间位置关系与距离.【分析】判断三视图复原的几何体的形状,利用体积求出几何体的半径,然后求解几何体的表面积.【解答】解:由题意可知三视图复原的几何体是一个球去掉后的几何体,如图:可得:=,R=2.它的表面积是:×4π•22+=17π.故选:A.【点评】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查计算能力以及空间想象能力.7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【专题】27:图表型;48:分析法;51:函数的性质及应用.【分析】根据已知中函数的解析式,分析函数的奇偶性,最大值及单调性,利用排除法,可得答案.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x,∴f′(x)=4x﹣e x=0有解,故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,故选:D.【点评】本题考查的知识点是函数的图象,对于超越函数的图象,一般采用排除法解答.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c【考点】R3:不等式的基本性质.【专题】33:函数思想;35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用;5T:不等式.【分析】根据已知中a>b>1,0<c<1,结合对数函数和幂函数的单调性,分析各个结论的真假,可得答案.【解答】解:∵a>b>1,0<c<1,∴函数f(x)=x c在(0,+∞)上为增函数,故a c>b c,故A错误;函数f(x)=x c﹣1在(0,+∞)上为减函数,故a c﹣1<b c﹣1,故ba c<ab c,即ab c >ba c;故B错误;log a c<0,且log b c<0,log a b<1,即=<1,即log a c>log b c.故D错误;0<﹣log a c<﹣log b c,故﹣blog a c<﹣alog b c,即blog a c>alog b c,即alog b c<blog a c,故C正确;故选:C.【点评】本题考查的知识点是不等式的比较大小,熟练掌握对数函数和幂函数的单调性,是解答的关键.9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;28:操作型;5K:算法和程序框图.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量x,y的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:输入x=0,y=1,n=1,则x=0,y=1,不满足x2+y2≥36,故n=2,则x=,y=2,不满足x2+y2≥36,故n=3,则x=,y=6,满足x2+y2≥36,故y=4x,故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.8【考点】K8:抛物线的性质;KJ:圆与圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】画出图形,设出抛物线方程,利用勾股定理以及圆的半径列出方程求解即可.【解答】解:设抛物线为y2=2px,如图:|AB|=4,|AM|=2,|DE|=2,|DN|=,|ON|=,x A==,|OD|=|OA|,=+5,解得:p=4.C的焦点到准线的距离为:4.故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,抛物线与圆的方程的应用,考查计算能力.转化思想的应用.11.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5G:空间角.【分析】画出图形,判断出m、n所成角,求解即可.【解答】解:如图:α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABA1B1=n,可知:n∥CD1,m∥B1D1,∵△CB1D1是正三角形.m、n所成角就是∠CD1B1=60°.则m、n所成角的正弦值为:.故选:A.【点评】本题考查异面直线所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图像与性质.【分析】根据已知可得ω为正奇数,且ω≤12,结合x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,求出满足条件的解析式,并结合f(x)在(,)上单调,可得ω的最大值.【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤,即T=≥,解得:ω≤12,当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=﹣,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B.【点评】本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,本题转化困难,难度较大.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=﹣2.【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;5A:平面向量及应用.【分析】利用已知条件,通过数量积判断两个向量垂直,然后列出方程求解即可.【解答】解:|+|2=||2+||2,可得•=0.向量=(m,1),=(1,2),可得m+2=0,解得m=﹣2.故答案为:﹣2.【点评】本题考查向量的数量积的应用,向量的垂直条件的应用,考查计算能力.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是10.(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5P:二项式定理.【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为3,求出r,即可求出展开式中x3的系数.==25﹣【解答】解:(2x+)5的展开式中,通项公式为:T r+1r,令5﹣=3,解得r=4∴x3的系数2=10.故答案为:10.【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64.【考点】87:等比数列的性质;8I:数列与函数的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;54:等差数列与等比数列.【分析】求出数列的等比与首项,化简a1a2…a n,然后求解最值.【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,可得q(a1+a3)=5,解得q=.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•==,当n=3或4时,表达式取得最大值:=26=64.故答案为:64.【点评】本题考查数列的性质数列与函数相结合的应用,转化思想的应用,考查计算能力.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为216000元.【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;33:函数思想;35:转化思想.【分析】设A、B两种产品分别是x件和y件,根据题干的等量关系建立不等式组以及目标函数,利用线性规划作出可行域,通过目标函数的几何意义,求出其最大值即可;【解答】解:(1)设A、B两种产品分别是x件和y件,获利为z元.由题意,得,z=2100x+900y.不等式组表示的可行域如图:由题意可得,解得:,A(60,100),目标函数z=2100x+900y.经过A时,直线的截距最大,目标函数取得最大值:2100×60+900×100=216000元.故答案为:216000.【点评】本题考查了列二元一次方程组解实际问题的运用,二元一次方程组的解法的运用,不等式组解实际问题的运用,不定方程解实际问题的运用,解答时求出最优解是解题的关键.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【考点】HU:解三角形.【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;58:解三角形.【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinC不为0求出cosC的值,即可确定出出C的度数;(2)利用余弦定理列出关系式,利用三角形面积公式列出关系式,求出a+b的值,即可求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sinC≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cosC(sinAcosB+sinBcosA)=sinC,整理得:2cosCsin(A+B)=sinC,即2cosCsin(π﹣(A+B))=sinC2cosCsinC=sinC∴cosC=,∴C=;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S=absinC=ab=,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5+.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,以及三角函数的恒等变形,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5H:空间向量及应用;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)证明AF⊥平面EFDC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)证明四边形EFDC为等腰梯形,以E为原点,建立如图所示的坐标系,求出平面BEC、平面ABC的法向量,代入向量夹角公式可得二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:∵ABEF为正方形,∴AF⊥EF.∵∠AFD=90°,∴AF⊥DF,∵DF∩EF=F,∴AF⊥平面EFDC,∵AF⊂平面ABEF,∴平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)解:由AF⊥DF,AF⊥EF,可得∠DFE为二面角D﹣AF﹣E的平面角;由ABEF为正方形,AF⊥平面EFDC,∵BE⊥EF,∴BE⊥平面EFDC即有CE⊥BE,可得∠CEF为二面角C﹣BE﹣F的平面角.可得∠DFE=∠CEF=60°.∵AB∥EF,AB⊄平面EFDC,EF⊂平面EFDC,∴AB∥平面EFDC,∵平面EFDC∩平面ABCD=CD,AB⊂平面ABCD,∴AB∥CD,∴CD∥EF,∴四边形EFDC为等腰梯形.以E为原点,建立如图所示的坐标系,设FD=a,则E(0,0,0),B(0,2a,0),C(,0,a),A(2a,2a,0),∴=(0,2a,0),=(,﹣2a,a),=(﹣2a,0,0)设平面BEC的法向量为=(x1,y1,z1),则,则,取=(,0,﹣1).设平面ABC的法向量为=(x2,y2,z2),则,则,取=(0,,4).设二面角E﹣BC﹣A的大小为θ,则cosθ===﹣,则二面角E﹣BC﹣A的余弦值为﹣.【点评】本题考查平面与平面垂直的证明,考查用空间向量求平面间的夹角,建立空间坐标系将二面角问题转化为向量夹角问题是解答的关键.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?【考点】CG:离散型随机变量及其分布列.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列.(Ⅱ)由X的分布列求出P(X≤18)=,P(X≤19)=.由此能确定满足P (X≤n)≥0.5中n的最小值.(Ⅲ)法一:由X的分布列得P(X≤19)=.求出买19个所需费用期望EX1和买20个所需费用期望EX2,由此能求出买19个更合适.法二:解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,分别求出n=19时,费用的期望和当n=20时,费用的期望,从而得到买19个更合适.【解答】解:(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,P(X=16)=()2=,P(X=17)=,P(X=18)=()2+2()2=,P(X=19)==,P(X=20)===,P(X=21)==,P(X=22)=,∴X的分布列为:X16171819202122P(Ⅱ)由(Ⅰ)知:P(X≤18)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)==.P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.∴P(X≤n)≥0.5中,n的最小值为19.(Ⅲ)解法一:由(Ⅰ)得P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.买19个所需费用期望:EX1=200×+(200×19+500)×+(200×19+500×2)×+(200×19+500×3)×=4040,买20个所需费用期望:EX2=+(200×20+500)×+(200×20+2×500)×=4080,∵EX1<EX2,∴买19个更合适.解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,当n=19时,费用的期望为:19×200+500×0.2+1000×0.08+1500×0.04=4040,当n=20时,费用的期望为:20×200+500×0.08+1000×0.04=4080,∴买19个更合适.【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法及应用,是中档题,解题时要认真审题,注意相互独立事件概率乘法公式的合理运用.20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【考点】J2:圆的一般方程;KL:直线与椭圆的综合.【专题】34:方程思想;48:分析法;5B:直线与圆;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)求得圆A的圆心和半径,运用直线平行的性质和等腰三角形的性质,可得EB=ED,再由圆的定义和椭圆的定义,可得E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,求得a,b,c,即可得到所求轨迹方程;(Ⅱ)设直线l:x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|MN|,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),求得A到PQ的距离,再由圆的弦长公式可得|PQ|,再由四边形的面积公式,化简整理,运用不等式的性质,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16,可得圆心A(﹣1,0),半径r=4,由BE∥AC,可得∠C=∠EBD,由AC=AD,可得∠D=∠C,即为∠D=∠EBD,即有EB=ED,则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4,故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且有2a=4,即a=2,c=1,b==,则点E的轨迹方程为+=1(y≠0);(Ⅱ)椭圆C1:+=1,设直线l:x=my+1,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),可得y1+y2=﹣,y1y2=﹣,则|MN|=•|y1﹣y2|=•=•=12•,A到PQ的距离为d==,|PQ|=2=2=,则四边形MPNQ面积为S=|PQ|•|MN|=••12•=24•=24,当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24•=8,即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用椭圆和圆的定义,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相交的弦长公式,考查不等式的性质,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【考点】51:函数的零点;6D:利用导数研究函数的极值.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4C:分类法;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a (x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=,设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2,函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意;②若a>0,那么e x+2a>0恒成立,当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数;当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数;此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e,由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点;当x<1时,e x<e,x﹣2<﹣1<0,∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e,令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2,则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0,故函数f(x)在x<1存在一个零点;即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意;③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1,当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值,由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1,当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故函数f(x)在R上单调递增,函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1,当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=1时,函数取极大值,由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a的取值范围为(0,+∞)证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1,∴﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,∵g′(x)=,∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增;设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=,设h(m)=,m>0,则h′(m)=>0恒成立,即h(m)在(0,+∞)上为增函数,h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2,即x1+x2<2.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK.根据等腰三角形AOB的性质知OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,则AB是圆O的切线.(Ⅱ)设圆心为T,证明OT为AB的中垂线,OT为CD的中垂线,即可证明结论.【解答】证明:(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK,∵OA=OB,∠AOB=120°,∴OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,∴直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设T是A,B,C,D四点所在圆的圆心.∵OA=OB,TA=TB,∴OT为AB的中垂线,同理,OC=OD,TC=TD,∴OT为CD的中垂线,∴AB∥CD.【点评】本题考查了切线的判定,考查四点共圆,考查学生分析解决问题的能力.解答此题时,充分利用了等腰三角形“三合一”的性质.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QE:参数方程的概念.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)把曲线C1的参数方程变形,然后两边平方作和即可得到普通方程,可知曲线C1是圆,化为一般式,结合x2+y2=ρ2,y=ρsinθ化为极坐标方程;(Ⅱ)化曲线C2、C3的极坐标方程为直角坐标方程,由条件可知y=x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,把C1与C2的方程作差,结合公共弦所在直线方程为y=2x可得1﹣a2=0,则a值可求.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;(Ⅱ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x,∵曲线C1与C2的公共点都在C3上,∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 ,∴1﹣a2=0,∴a=1(a>0).【点评】本题考查参数方程即简单曲线的极坐标方程,考查了极坐标与直角坐标的互化,训练了两圆公共弦所在直线方程的求法,是基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.【考点】&2:带绝对值的函数;3A:函数的图象与图象的变换.【专题】35:转化思想;48:分析法;59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)运用分段函数的形式写出f(x)的解析式,由分段函数的画法,即可得到所求图象;(Ⅱ)分别讨论当x≤﹣1时,当﹣1<x<时,当x≥时,解绝对值不等式,取交集,最后求并集即可得到所求解集.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=,由分段函数的图象画法,可得f(x)的图象,如右:(Ⅱ)由|f(x)|>1,可得当x≤﹣1时,|x﹣4|>1,解得x>5或x<3,即有x≤﹣1;当﹣1<x<时,|3x﹣2|>1,解得x>1或x<,即有﹣1<x<或1<x<;当x≥时,|4﹣x|>1,解得x>5或x<3,即有x>5或≤x<3.综上可得,x<或1<x<3或x>5.则|f(x)|>1的解集为(﹣∞,)∪(1,3)∪(5,+∞).【点评】本题考查绝对值函数的图象和不等式的解法,注意运用分段函数的图象的画法和分类讨论思想方法,考查运算能力,属于基础题.。
2015年高考理科数学(新课标全国卷1)(含解析)
数学试卷 第1页(共21页)数学试卷 第2页(共21页)数学试卷 第3页(共21页)绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)使用地区:河南、山西、河北、江西本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)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.设复数z 满足1+z1z-=i ,则|z|= ( )A .1BCD .2 2.sin 20cos10cos160sin10︒︒︒︒-=( )A.BC .12-D .123.设命题:p n ∃∈Ν,22n n >,则⌝p 为( )A .2nn n ∀∈N 2,> B .2nn n ∃∈N 2,≤ C .2n n n ∀∈N 2,≤D .=2n n n ∃∈N 2,4.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )A .0.648B .0.432C .0.36D .0.3125.已知00()M x y ,是双曲线2212 xC y -=:上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若120MF MF <,则0y 的取值范围是( )A.( B.( C.( D.( 6. 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有( )A .14斛B .22斛C .36斛D .66斛 7.设D 为ABC △所在平面内一点,=3BC CD ,则( )A .1433AD AB AC =-+B .1433AD AB AC =-C .4133AD AB AC =+D .4133AD AB AC =-8.函数=cos(+)x f x ωϕ()的部分图象如图所示,则f x ()的单调递减区间为( )A .13π,π+44k k k -∈Z (),B .132π,2π+44k k k -∈Z (),C .13,+44k k k -∈Z (),D .132,2+44k k k -∈Z (),9.执行如图所示的程序框图,如果输入的0.01t =,则输出 的n =( )A .5B .6C .7D .810.25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )A .10B .20C .30D .6011.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )A .1B .2C .4D .812.设函数()()21x f x e x ax a =--+,其中a<1,若存在唯一的整数0x 使得0()0f x <,则a 的取值范围是( )A .3[)21,e -B .43[,)23e -C .3[,)234e D .3[,)21e--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________数学试卷 第4页(共21页)数学试卷 第5页(共21页) 数学试卷 第6页(共21页)第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.若函数()=(ln f x x x 为偶函数,则a =________.14.一个圆经过椭圆22=1164x y +的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.15.若x ,y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则y x 的最大值为________.16.在平面四边形ABCD 中,==75=A B C ∠∠∠︒,=2BC ,则AB 的取值范围是________.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知0n a >,2n n n +2=4+3a a S .(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设n n n+11=b a a ,求数列{}n b 的前n 项和.18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC . (Ⅰ)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.19.(本小题满分12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费i x 和年销售量i y (i =1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.表中i ωω=8i i=1ω∑(Ⅰ)根据散点图判断,y a bx =+与y c =+y 关于年宣传费x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)已知这种产品的年利率z 与x ,y 的关系为z=0.2y -x .根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i )年宣传费x =49时,年销售量及年利润的预报值是多少? (ii )年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据11()u v ,,22(,)u v ,…,(,)n n u v ,其回归直线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为121()(),()nii i nii uu v v v u uu βαβ==--==--∑∑.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线24C y x :=与直线)0(l y kx a a >:=+交于M ,N 两点.(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min{,}m n 表示m ,n 中的最小值,设函数()min{(),()}h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.请考生在第22~24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 是O 的直径,AC 是O 的切线,BC 交O 于点E . (Ⅰ)若D 为AC 的中点,证明:DE 是O 的切线; (Ⅱ)若OA ,求∠ACB 的大小.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()π4θρ=∈R ,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN △的面积.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数12f x =|||x |x a -+-(),0a >. (Ⅰ)当=1a 时,求不等式1f x >()的解集;(Ⅱ)若f x ()的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.1sin20cos10cos20sin10sin302+==,故选10<数学试卷第7页(共21页)数学试卷第8页(共21页)数学试卷第9页(共21页)数学试卷 第10页(共21页)数学试卷 第11页(共21页)数学试卷 第12页(共21页)2exy,AB 的取值范围是(62,62)-+.11111111=235572123n b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=AC FG G=,⊥平面AFC⊂平面AEC3数学试卷第13页(共21页)数学试卷第14页(共21页)数学试卷第15页(共21页)数学试卷 第16页(共21页)数学试卷 第17页(共21页)数学试卷 第18页(共21页)60(Ⅰ)连接AE 90, 90,90,∴DE 是圆1AE =,CE BE ,212x -,解得∴60ACB ∠=.90,可得1sin45=2.数学试卷 第19页(共21页) 数学试卷 第20页(共21页) 数学试卷 第21页(共21页)(Ⅱ)化简函数()f x 的解析式,求得它的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积;再根据()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,从而求得a 的取值范围.【考点】含绝对值不等式解法,分段函数,一元二次不等式解法.。
2016年高考数学新课标Ⅱ(理科)试题及答案 【解析版】
2016年全国统一高考数学试卷(新课标Ⅱ)(理科)(使用地区 :海南、宁夏、黑龙江、吉林、辽宁、新疆、内蒙古、青海、甘肃、重庆、陕西、西藏)一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.【2016新课标Ⅱ(理)】已知(3)(1)i z m m =++-在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是A.()31-,B.()13-,C.()1,∞+D.()3∞--,【答案】A【解析】∴30m +>,10m -<,∴31m -<<,故选A .【2016新课标Ⅱ(理)】已知集合{1,23}A =,,{|(1)(2)0}B x x x x =+-<∈Z ,,则A B = A.{}1B.{12},C.{}0123,,,D.{10123}-,,,, 【答案】C【解析】()(){}120Z B x x x x =+-<∈,{}12Z x x x =-<<∈,, ∴{}01B =,,∴{}0123A B = ,,,, 故选C .【2016新课标Ⅱ(理)】已知向量(1,)(3,2)a m b =- ,=,且()a b b +⊥,则m = A.8- B.6- C.6 D.8【答案】D【解析】 ()42a b m +=-,, ∵()a b b +⊥ ,∴()122(2)0a b b m +⋅=--=解得8m =, 故选D .【2016新课标Ⅱ(理)】圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-= 的距离为1,则a=A.43-B.34- D.2【答案】A【解析】圆2228130x y x y +--+=化为标准方程为:()()22144x y -+-=,故圆心为()14,,1d =,解得43a =-,故选A .【2016新课标Ⅱ(理)】如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为A.24B.18C.12D.9 【答案】B【解析】E F →有6种走法,F G →有3种走法,由乘法原理知,共6318⨯=种走法故选B .【2016新课标Ⅱ(理)】右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为A.20πB.24πC.28πD.32π 【答案】C【解析】几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底面圆半径为r ,周长为c ,圆锥母线长为l ,圆柱高为h .由图得2r =,2π4πc r ==,由勾股定理得:4l =,21π2S r ch cl =++表4π16π8π=++28π=,故选C .【2016新课标Ⅱ(理)】若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 A.()ππ26k x k =-∈Z B.()ππ26k x k =+∈Z C.()ππ212Z k x k =-∈ D.()ππ212Z k x k =+∈ 【答案】B【解析】平移后图像表达式为π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令ππ2π+122x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得对称轴方程:()ππ26Z k x k =+∈,故选B .【2016新课标Ⅱ(理)】中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,右图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的2x =,2n =,依次输入的a 为2,2,5,则输出的s =A.7B.12C.17D.34 【答案】C【解析】第一次运算:0222s =⨯+=,第二次运算:2226s =⨯+=, 第三次运算:62517s =⨯+=,故选C .【2016新课标Ⅱ(理)】若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=A.725B.15C.15-D.725-【答案】D【解析】∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .【2016新课标Ⅱ(理)】从区间[]0,1随机抽取2n 个数1x ,2x ,…,n x ,1y ,2y ,…,n y ,构成n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,(),n n x y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π 的近似值为A.4n m B.2n m C.4m n D.2mn【答案】C【解析】由题意得:()()12i i x y i n =⋅⋅⋅,,,,在如图所示方格中,而平方和小于1的点均在 如图所示的阴影中由几何概型概率计算公式知π41m n=,∴4πmn=,故选C .【2016新课标Ⅱ(理)】已知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,sin 2113MF F ∠= ,则E 的离心率为B.32D.2 【答案】A【解析】离心率1221F F e MF MF =-,由正弦定理得122112sin 31sin sin 13F F Me MF MF F F ====--- 故选A .【2016新课标Ⅱ(理)】已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )A.0B.mC.2mD.4m【答案】B【解析】由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称, 而111x y x x+==+也关于()01,对称, ∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +, ∴()111022mmmi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.【2016新课标Ⅱ(理)】ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4c o s 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = . 【解析】2113∵4cos 5A =,5cos 13C =,3sin 5A =,12sin 13C =, ()63sin sin sin cos cos sin 65B AC A C A C =+=+=,由正弦定理得:sin sin b a B A =解得2113b =.【2016新课标Ⅱ(理)】α,β是两个平面,m ,n 是两条线,有下列四个命题:①如果m n ⊥,m α⊥,n β∥,那么αβ⊥. ②如果m α⊥,n α∥,那么m n ⊥. ③如果a β∥,m α⊂,那么m β∥.④如果m n ∥,αβ∥,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等. 【解析】②③④【2016新课标Ⅱ(理)】有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 【解析】 (1,3)由题意得:丙不拿(2,3),若丙(1,2),则乙(2,3),甲(1,3)满足, 若丙(1,3),则乙(2,3),甲(1,2)不满足, 故甲(1,3),【2016新课标Ⅱ(理)】若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线()ln 1y x =+的切线,b = . 【解析】 1ln2-ln 2y x =+的切线为:111ln 1y x x x =⋅++(设切点横坐标为1x ) ()ln 1y x =+的切线为:()22221ln 111x y x x x x =++-++ ∴()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩解得112x =212x =-∴1ln 11ln 2b x =+=-.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.【2016新课标Ⅱ(理)】n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=.(Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和.【解析】⑴设{}n a 的公差为d ,74728S a ==,∴44a =,∴4113a a d -==,∴1(1)n a a n d n =+-=. ∴[][]11lg lg10b a ===,[][]1111lg lg111b a ===,[][]101101101lg lg 2b a ===. ⑵记{}n b 的前n 项和为n T ,则1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,;当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,;当2lg 3n a <≤时,100101999n =⋅⋅⋅,,,; 当lg 3n a =时,1000n =.∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=.【2016新课标Ⅱ(理)】某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:(Ⅰ)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(Ⅱ)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率; (Ⅲ)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值. 【解析】 ⑴设续保人本年度的保费高于基本保费为事件A ,()1()1(0.300.15)0.55P A P A =-=-+=.⑵设续保人保费比基本保费高出60%为事件B , ()0.100.053()()0.5511P AB P B A P A +===. ⑶解:设本年度所交保费为随机变量X .平均保费0.850.300.15 1.250.20 1.50.20 1.750.1020.05EX a a a a a =⨯++⨯+⨯+⨯+⨯ 0.2550.150.250.30.1750.a a a a a a a =+++++=,∴平均保费与基本保费比值为1.23.【2016新课标Ⅱ(理)】如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,5AB =,6AC =,点E ,F 分别在AD ,CD 上,54AE CF ==,EF 交BD 于点H .将△DEF 沿EF 折到△D EF '的位置OD '(I )证明:DH'⊥平面ABCD ; (II )求二面角B D A C '--的正弦值.【解析】⑴证明:∵54AE CF ==,∴AE CFAD CD=, ∴EF AC ∥.∵四边形ABCD 为菱形, ∴AC BD ⊥, ∴EF BD ⊥, ∴EF D H ⊥,∴EF DH'⊥. ∵6AC =, ∴3AO =;又5AB =,AO OB ⊥, ∴4OB =, ∴1AEOH OD AO=⋅=, ∴3DH D H '==, ∴222'OD OH D H '=+, ∴'D H OH ⊥. 又∵OH EF H =I , ∴'D H ⊥面ABCD . ⑵建立如图坐标系H xyz -.()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,,()130A -,,,()430AB =u u u r ,,,()'133AD =-u u u r ,,,()060AC =u u u r ,,, 设面'ABD 法向量()1n x y z =,,u r,由1100n AB n AD ⎧⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩ 得430330x y x y z +=⎧⎨-++=⎩,取345x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩, ∴()1345n =-u r,,.同理可得面'AD C 的法向量()2301n =u u r,,,∴1212cos n n n n θ⋅===u r u u ru r u u r∴sin θ=【2016新课标Ⅱ(理)】已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA.(I )当4t =,AM AN =时,求△AMN 的面积; (II )当2AM AN =时,求k 的取值范围.【解析】 ⑴当4t =时,椭圆E 的方程为22143x y +=,A 点坐标为()20-,, 则直线AM 的方程为()2y k x =+.联立()221432x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()2222341616120k x k x k +++-= 解得2x =-或228634k x k -=-+,则222861223434k AM k k -=+=++ 因为AM AN ⊥,所以21212413341AN k kk =⎛⎫++⋅- ⎪⎝⎭因为AM AN =,0k >,212124343k k k=++,整理得()()21440k k k --+=, 2440k k -+=无实根,所以1k =.所以AMN △的面积为221112144223449AM ⎫==⎪+⎭. ⑵直线AM的方程为(y k x =,联立(2213x y t y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()222223230tk x x t k t +++-=解得x =x =所以AM =所以3AN k k+因为2AM AN =所以23k k=+,整理得,23632k k t k -=-. 因为椭圆E 的焦点在x 轴,所以3t >,即236332k k k ->-,整理得()()231202k k k +-<-2k <<.【2016新课标Ⅱ(理)】(I)讨论函数2(x)e 2xx f x -=+的单调性,并证明当0x >时,(2)e 20;xx x -++>(II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数()2e =(0)x ax ag x x x --> 有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域. 【解析】⑴证明:()2e 2xx f x x -=+ ()()()22224e e 222x xx x f x x x x ⎛⎫-'⎪=+= ⎪+++⎝⎭∵当x ∈()()22,-∞--+∞ ,时,()0f x '> ∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增 ∴0x >时,()2e 0=12xx f x ->-+∴()2e 20x x x -++>⑵ ()()()24e 2e xx a x x ax a g x x ----'=()4e 2e 2x x x x ax a x-++=()322e 2x x x a x x-⎛⎫+⋅+⎪+⎝⎭=[)01a ∈,由(1)知,当0x >时,()2e 2xx f x x -=⋅+的值域为()1-+∞,,只有一解. 使得2e 2tt a t -⋅=-+,(]02t ∈, 当(0,)x t ∈时()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增()()()222e 1ee 1e 22t ttt t t a t t h a t t t -++⋅-++===+记()e 2tk t t =+,在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增 ∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号【2016新课标Ⅱ(理)】如图,在正方形ABCD ,E ,G 分别在边DA ,DC 上(不与端点重合),且DE =DG ,过D 点作DF ⊥CE ,垂足为F . (I) 证明:B ,C ,G ,F 四点共圆;(II)若1AB =,E 为DA 的中点,求四边形BCGF 的面积.【解析】(Ⅰ)证明:∵DF CE ⊥∴Rt Rt DEF CED △∽△∴GDF DEF BCF ∠=∠=∠ DF CFDG BC= ∵DE DG =,CD BC = ∴DF CFDG BC= ∴GDF BCF △∽△ ∴CFB DFG ∠=∠∴90GFB GFC CFB GFC DFG DFC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒ ∴180GFB GCB ∠+∠=︒. ∴B ,C ,G ,F 四点共圆. (Ⅱ)∵E 为AD 中点,1AB =, ∴12DG CG DE ===, ∴在Rt GFC △中,GF GC =, 连接GB ,Rt Rt BCG BFG △≌△,∴1112=21=222BCG BCGF S S =⨯⨯⨯△四边形.【2016新课标Ⅱ(理)】选修4—4:坐标系与参数方程在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=.(I )以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(II )直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B两点,AB l的斜率.【解析】解:⑴整理圆的方程得2212110x y +++=,由222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩可知圆C 的极坐标方程为212cos 110ρρθ++=.⑵记直线的斜率为k ,则直线的方程为0kx y -=,=即22369014k k =+,整理得253k =,则k =【2016新课标Ⅱ(理)】选修4—5:不等式选讲已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (I )求M ;(II )证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+.【解析】解:⑴当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.⑵当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->, 即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++, 则()()221ab a b +>+, 即1a b ab +<+, 证毕.2016年全国统一高考数学试卷(新课标Ⅱ)(理科)(使用地区 :海南、宁夏、黑龙江、吉林、辽宁、新疆、内蒙古、青海、甘肃、重庆、陕西、西藏) 一、选择题:本题共12小题,每小题5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.【2016新课标Ⅱ(理)】已知z=(m+3)+(m ﹣1)i 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( ) A .(﹣3,1) B .(﹣1,3) C .(1,+∞) D .(﹣∞,﹣3)2.【2016新课标Ⅱ(理)】已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x﹣2)<0,x∈Z},则A∪B=()A.{1} B.{1,2} C.{0,1,2,3} D.{﹣1,0,1,2,3}3.【2016新课标Ⅱ(理)】已知向量=(1,m),=(3,﹣2),且(+)⊥,则m=()A.﹣8 B.﹣6 C.6 D.84.【2016新课标Ⅱ(理)】圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=()A.﹣B.﹣C.D.25.【2016新课标Ⅱ(理)】如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为()A.24 B.18 C.12 D.96.【2016新课标Ⅱ(理)】如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.20πB.24πC.28πD.32π7.【2016新课标Ⅱ(理)】若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为()A.x=﹣(k∈Z)B.x=+(k∈Z)C.x=﹣(k∈Z)D.x=+(k∈Z)8.【2016新课标Ⅱ(理)】中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的x=2,n=2,依次输入的a为2,2,5,则输出的s=()A.7 B.12 C.17 D.349.【2016新课标Ⅱ(理)】若cos(﹣α)=,则sin2α=()A.B.C.﹣D.﹣10.【2016新课标Ⅱ(理)】从区间[0,1]随机抽取2n个数x1,x2,…,x n,y1,y2,…,y n构成n个数对(x1,y1),(x2,y2)…(x n,y n),其中两数的平方和小于1的数对共有m个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为()A.B.C.D.11.【2016新课标Ⅱ(理)】已知F1,F2是双曲线E:﹣=1的左、右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=,则E的离心率为()A.B.C.D.212.【2016新课标Ⅱ(理)】已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),若函数y=与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则(x i+y i)=()A.0 B.m C.2m D.4m二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.【2016新课标Ⅱ(理)】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cosA=,cosC=,a=1,则b=.14.【2016新课标Ⅱ(理)】α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题:①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.③如果α∥β,m⊂α,那么m∥β.④如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等.其中正确的命题是(填序号)15.【2016新课标Ⅱ(理)】有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是.16.【2016新课标Ⅱ(理)】若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.【2016新课标Ⅱ(理)】S n为等差数列{a n}的前n项和,且a1=1,S7=28,记b n=[lga n],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1.(Ⅰ)求b1,b11,b101;(Ⅱ)求数列{b n}的前1000项和.18.【2016新课标Ⅱ(理)】某保险的基本保费为a(单位:元),继续购买该保险的投保人成为(Ⅱ)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率;(Ⅲ)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.19.【2016新课标Ⅱ(理)】如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O,AB=5,AC=6,点E,F分别在AD,CD上,AE=CF=,EF交于BD于点M,将△DEF沿EF折到△D′EF的位置,OD′=.(Ⅰ)证明:D′H⊥平面ABCD;(Ⅱ)求二面角B﹣D′A﹣C的正弦值.20.【2016新课标Ⅱ(理)】已知椭圆E:+=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围.21.(12分)(Ⅰ)讨论函数f(x)=e x的单调性,并证明当x>0时,(x﹣2)e x+x+2>0;(Ⅱ)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.请考生在第22~24题中任选一个题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.【2016新课标Ⅱ(理)】如图,在正方形ABCD中,E,G分别在边DA,DC上(不与端点重合),且DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F.(Ⅰ)证明:B,C,G,F四点共圆;(Ⅱ)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.【2016新课标Ⅱ(理)】在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的参数方程是(t为参数),l与C交与A,B两点,|AB|=,求l 的斜率.[选修4-5:不等式选讲]24.【2016新课标Ⅱ(理)】已知函数f(x)=|x﹣|+|x+|,M为不等式f(x)<2的解集.(Ⅰ)求M;(Ⅱ)证明:当a,b∈M时,|a+b|<|1+ab|.。
2015年新课标I卷(数学)
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标1卷)文数一、选择题:每小题5分,共60分 1、已知集合{32,},{6,8,10,12,14}A x x n n NB ==+∈=,则集合A B 中的元素个数为(A ) 5 (B )4 (C )3 (D )2 【答案】D 【解析】试题分析:由条件知,当n=2时,3n+2=8,当n=4时,3n+2=14,故A ∩B={8,14},故选D.[来 考点:集合运算已知点A(0,1),B(3,2),向量(4,3)AC =-- ,则向量BC =(A )(-7,-4) (B )(7,4) (C )(-1,4) (D )(1,4) 【答案】A 【解析】考点:向量运算3、已知复数z 满足(1)1z i i -=+,则z =( )(A )—2-i (B ) -2+i (C ) 2-i (D )2+i 【答案】C 【解析】试题分析:∴(Z -1)i =1+ i ,∴z=212(12)()2i i i i i i ++-==--,故选C.考点:复数运算4、如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这3个数为一组勾股数,从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,则这3个数构成一组勾股数的概率为( )(A ) 310 (B )15 (C )110 (D )120【答案】C 【解析】 试题分析:从1,2,3,4,5中任取3个不同的数共有10种不同的取法,其中的勾股数只有3,4,5,故3个数构成一组勾股数的取法只有1种,故所求概率为110,故选 C.[来源:学*科*网Z*X*X*K]考点:古典概型5、已知椭圆E 的中心为坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线2:8C y x =的焦点重合,,A B 是C 的准线与E 的两个交点,则AB =(A ) 3 (B )6 (C )9 (D )12 【答案】B 【解析】考点:抛物线性质;椭圆标准方程与性质6、《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺,问”积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米有( )22斛 (C )36斛 (D )66斛(A )14斛 (B )【答案】B 【解析】试题分析:设圆锥底面半径为r ,则12384r ⨯⨯==163r =,所以米堆的体积为211163()5433⨯⨯⨯⨯=3209,故堆放的米约为3209÷1.62≈22,故选B.考点:本题主要考查圆锥的性质与圆锥的体积公式7、已知{a n } 是公差为1的等差数列,Sn 为{a n } 的前n 项和,若S8=4S4,则a10=( )(A ) 172 (B )192 (C )10 (D )12【答案】B 【解析】试题分析:∵公差,d=1,S8=4S4,∴11118874(443)22a a +⨯⨯=+⨯⨯, 解得1a =12,∴1011199922a a d =+=+=, 故选B.考点:等差数列通项公式及前n 项和公式8、函数()cos()f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )(A )13(,),44k k k Zππ-+∈(B )13(2,2),44k k k Zππ-+∈ (C )13(,),44k k k Z-+∈(D )13(2,2),44k k k Z-+∈【答案】D【解析】试题分析:由五点作图知,1+4253+42πωϕπωϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得=ωπ,=4πϕ,所以()cos()4f x x ππ=+,令22,4k x k k Zπππππ<+<+∈,解得124k -<x <324k +,k Z ∈,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z ∈,故选D. 考点:三角函数图像与性质9、执行右面的程序框图,如果输入的0.01t=,则输出的n=()(A)5(B)6(C)10(D)12【答案】C【解析】考点:程序框图10、已知函数1222,1()log(1),1x xf xx x-⎧-≤=⎨-+>⎩,且()3f a=-,则(6)f a-=(A)74-(B)54-(C)34-(D)14-【答案】A 【解析】试题分析:∵()3f a =-,∴当1a ≤时,1()223a f a -=-=-,则121a -=-,此等式显然不成立,当1a >时,2log (1)3a -+=-,解得7a =,∴(6)f a -=(1)f -=117224---=-,故选A.考点:分段函数求值;指数函数与对数函数图像与性质11、圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体的三视图中的正视图和俯视图如图所示,若该几何体的表面积为1620π+,则r =( )(A )1 (B )2 (C )4 (D )8【答案】B 【解析】试题分析:由正视图和俯视图知,该几何体是半球与半个圆柱的组合体,圆柱的半径与球的半径都为r ,圆柱的高为2r ,其表面积为22142222r r r r r r πππ⨯+⨯++⨯=2254r r π+=16+ 20π,解得r=2,故选B.考点:简单几何体的三视图;球的表面积公式;圆柱的测面积公式12、设函数()y f x =的图像与2x ay +=的图像关于直线y x =-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( )(A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4 【答案】C【解析】试题分析:设(,)x y 是函数()y f x =的图像上任意一点,它关于直线y x =-对称为(,y x --),由已知知(,y x --)在函数2x a y +=的图像上,∴2y a x -+-=,解得2log ()y x a=--+,即2()log ()f x x a=--+,∴22(2)(4)log 2log 41f f a a -+-=-+-+=,解得2a =,故选C.考点:函数对称;对数的定义与运算二、填空题:本大题共4小题,每小题5分[来源:学|科|网Z|X|X|K] 13、数列{}n a 中112,2,n n n a a a S +==为{}n a 的前n 项和,若126n S =,则n = .【答案】6 【解析】 试题分析:∵112,2n n a a a +==,∴数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,∴2(12)12612n n S -==-,∴264n=,∴n=6.考点:等比数列定义与前n 项和公式 14. 已知函数()31f x ax x =++的图像在点()()1,1f 的处的切线过点()2,7,则a = .【答案】1【解析】试题分析:∵2()31f x ax '=+,∴(1)31f a '=+,即切线斜率31k a =+, 又∵(1)2f a =+,∴切点为(1,2a +),∵切线过(2,7),∴273112a a +-=+-,解得a =1.考点:利用导数的几何意义求函数的切线;常见函数的导数;15. 若x,y 满足约束条件20210220x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则z=3x+y 的最大值为 .【答案】4 【解析】试题分析:作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线0l :30x y +=,平移直线0l,当直线l :z=3x+y 过点A 时,z 取最大值,由2=021=0x y x y +-⎧⎨-+⎩解得A (1,1),∴z=3x+y 的最大值为4.考点:简单线性规划解法16. 已知F是双曲线22:18yC x-=的右焦点,P是C 左支上一点,()0,66A,当APF∆周长最小时,该三角形的面积为.【答案】126[来源:学科网]【解析】考点:双曲线的定义;直线与双曲线的位置关系;最值问题三、解答题17. (本小题满分12分)已知,,a b c分别是ABC∆内角,,A B C的对边,2sin2sin sinB A C=. (I)若a b=,求cos;B(II )若90B =,且2,a = 求ABC ∆的面积.【答案】(I )14(II )1【解析】试题分析:(I )先由正弦定理将2sin 2sin sin B A C =化为变得关系,结合条件a b =,用其中一边把另外两边表示出来,再用余弦定理即可求出角B 的余弦值;(II )由(I )知22b ac =,根据勾股定理和即可求出c ,从而求出ABC ∆的面积.试题解析:(I )由题设及正弦定理可得22b ac =. 又a b =,可得2b c =,2a c =,由余弦定理可得2221cos 24a c b B ac +-==. (II )由(1)知22b ac =.因为B =90°,由勾股定理得222a cb +=. 故222a c ac +=,得2c a ==. 所以D ABC 的面积为1.考点:正弦定理;余弦定理;运算求解能力18. (本小题满分12分)如图四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 交点,BE ABCD ⊥平面,(I )证明:平面AEC ⊥平面BED ;(II )若120ABC ∠=,,AE EC ⊥ 三棱锥E ACD -的体积为63,求该三棱锥的侧面积.【答案】(I )见解析(II )3+25 【解析】试题解析:(I )因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ^BD , 因为BE ^平面ABCD ,所以AC ^BE ,故AC ^平面BED. 又AC Ì平面AEC ,所以平面AEC ^平面BED(II )设AB=x ,在菱形ABCD 中,由ÐABC=120°,可得AG=GC=32x ,GB=GD=2x .因为AE ^EC ,所以在Rt D AEC 中,可得EG=32x .由BE ^平面ABCD ,知D EBG 为直角三角形,可得BE=22x. 由已知得,三棱锥E-ACD 的体积3116632243E ACD V AC GD BEx -=醋?=.故x =2从而可得AE=EC=ED=6.所以D EAC 的面积为3,D EAD 的面积与D ECD 的面积均为5. 故三棱锥E-ACD 的侧面积为3+25.考点:线面垂直的判定与性质;面面垂直的判定;三棱锥的体积与表面积的计算;逻辑推理能力;运算求解能力19. (本小题满分12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z (单位:千元)的影响,对近8年的宣传费i x 和年销售量()1,2,,8i y i = 数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.x yw21()nii x x =-∑21()nii w w =-∑1()()n iii x x y y =--∑1()()ni ii w w y y =--∑46.6 56.36.8289.8 1.6 1469 108.8表中w1 =x 1, ,w =181nii w=∑(I )根据散点图判断,y a bx =+与y c d x =+,哪一个适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由);(II )根据(I )的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(III )已知这种产品的年利润z 与x ,y 的关系为0.2z y x =- ,根据(II )的结果回答下列问题:(i )当年宣传费90x =时,年销售量及年利润的预报值时多少? (ii )当年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大? 附:对于一组数据11(,)u v ,22(,)u v ,……,(,)n n u v ,其回归线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为:121()()=()niii nii u u v v u u β==---∑∑,=v u αβ-【答案】(Ⅰ)y c d x =+适合作为年销售y 关于年宣传费用x 的回归方程类型(Ⅱ)100.668y x =+(Ⅲ)46.24【解析】试题分析:(Ⅰ)由散点图及所给函数图像即可选出适合作为拟合的函数;(Ⅱ)令w x =,先求出建立y 关于w 的线性回归方程,即可y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)(ⅰ)利用y 关于xy的预报值,再根据年利率z与x、y的关系为z=0.2y-x即可年的回归方程先求出年销售量利润z的预报值;(ⅱ)根据(Ⅱ)的结果知,年利润z的预报值,列出关于x的方程,利用二次函数求最值的方法即可求出年利润取最大值时的年宣传费用.考点:非线性拟合;线性回归方程求法;利用回归方程进行预报预测;应用意识20. (本小题满分12分)已知过点()1,0A 且斜率为k 的直线l 与圆C :()()22231x y -+-=交于M ,N 两点.(I )求k 的取值范围;(II )12OM ON ⋅=,其中O 为坐标原点,求MN.【答案】(I )4747,33骣-+琪琪桫(II )2【解析】试题分析:(I )设出直线l 的方程,利用圆心到直线的距离小于半径列出关于k 的不等式,即可求出k 的取值范围;(II )设1122M(,y ),N(,y )x x ,将直线l 方程代入圆的方程化为关于x 的一元二次方程,利用韦达定理将1212,x x y y 用k 表示出来,利用平面向量数量积的坐标公式及12OM ON ⋅=列出关于k 方程,解出k ,即可求出|MN|.试题解析:(I )由题设,可知直线l 的方程为1y kx =+.因为l 与C 交于两点,所以2|231|11k k-+<+.解得474733k -+<<. 所以k 的取值范围是4747,33骣-+琪琪桫.(II )设1122M(,y ),N(,y )x x .将1y kx =+代入方程()()22231x y -+-=,整理得22(1)-4(1)70k x k x +++=,所以1212224(1)7,.11k x x x x k k ++==++()()21212121224(1)OM ONy 1181k k x x y k x x k x x k +?+=++++=++,由题设可得24(1)8=121k k k +++,解得=1k ,所以l 的方程为1y x =+.故圆心在直线l 上,所以|MN |2=.考点:直线与圆的位置关系;设而不求思想;运算求解能力21. (本小题满分12分)设函数()2ln x f x e a x=-.(I )讨论()f x 的导函数()f x '的零点的个数;(II )证明:当0a >时()22lnf x a a a ≥+.【答案】(I )当0a £时,()f x ¢没有零点;当0a >时,()f x ¢存在唯一零点.(II )见解析【解析】试题分析:(I )先求出导函数,分0a £与0a >考虑()f x '的单调性及性质,即可判断出零点个数;(II )由(I )可设()f x ¢在()0+¥,的唯一零点为0x ,根据()f x '的正负,即可判定函数的图像与性质,求出函数的最小值,即可证明其最小值不小于22lna a a +,即证明了所证不等式.试题解析:(I )()f x 的定义域为()0+¥,,()2()=20x af x e x x ¢->.当0a £时,()0f x ¢>,()f x ¢没有零点;当0a >时,因为2x e 单调递增,ax -单调递增,所以()f x ¢在()0+¥,单调递增.又()0f a ¢>,当b 满足04ab <<且14b <时,(b)0f ¢<,故当0a >时,()f x ¢存在唯一零点. (II )由(I ),可设()f x ¢在()0+¥,的唯一零点为0x ,当()00x x Î,时,()0f x ¢<;当()0+x x 违,时,()0f x ¢>. 故()f x 在()00x ,单调递减,在()0+x ¥,单调递增,所以当0x x =时,()f x 取得最小值,最小值为0()f x .由于0202=0x a e x -,所以00022()=2ln 2ln 2a f x ax a a a x a a ++?.[来源:Z_xx_]故当0a >时,2()2lnf x a a a ?.考点:常见函数导数及导数运算法则;函数的零点;利用导数研究函数图像与性质;利用导数证明不等式;运算求解能力.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号22. (本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲 如图AB 是 O 直径,AC 是 O 切线,BC 交 O 与点E.(I )若D 为AC 中点,求证:DE 是 O 切线; (II )若3OA CE = ,求ACB ∠的大小.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)60° 【解析】试题分析:(Ⅰ)由圆的切线性质及圆周角定理知,AE ⊥BC ,AC ⊥AB ,由直角三角形中线性质知DE=DC ,OE=OB ,利用等量代换可证∠DEC+∠OEB=90°,即∠OED=90°,所以DE 是圆O 的切线;(Ⅱ)设CE=1,由3OA CE =得,AB=23,设AE=x ,由勾股定理得212BE x =-,由直角三角形射影定理可得2AE CE BE = ,列出关于x 的方程,解出x ,即可求出∠ACB 的大小.试题解析:(Ⅰ)连结AE ,由已知得,AE ⊥BC ,AC ⊥AB , 在Rt △AEC 中,由已知得DE=DC ,∴∠DEC=∠DCE , 连结OE ,∠OBE=∠OEB ,∵∠ACB+∠ABC=90°,∴∠DEC+∠OEB=90°, ∴∠OED=90°,∴DE 是圆O 的切线. ……5分(Ⅱ)设CE=1,AE=x ,由已知得AB=23,212BE x =-,由射影定理可得,2AE CE BE = ,∴2212x x =-,解得x =3,∴∠ACB=60°. ……10分考点:圆的切线判定与性质;圆周角定理;直角三角形射影定理 23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1:2C x =-,圆()()222:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (I )求12,C C 的极坐标方程.(II )若直线3C 的极坐标方程为()πR 4θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C M N ∆ 的面积.【答案】(Ⅰ)cos 2ρθ=-,22cos 4sin 40ρρθρθ--+=(Ⅱ)12 【解析】试题分析:(Ⅰ)用直角坐标方程与极坐标互化公式即可求得1C ,2C 的极坐标方程;(Ⅱ)将将=4πθ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=即可求出|MN|,利用三角形面积公式即可求出2C MN 的面积.试题解析:(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==, ∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.……5分(Ⅱ)将=4πθ代入22cos 4s i n40ρρθρθ--+=,得23240ρρ-+=,解得1ρ=22,2ρ=2,|MN|=1ρ-2ρ=2,因为2C 的半径为1,则2C MN 的面积o121sin 452⨯⨯⨯=12.考点:直角坐标方程与极坐标互化;直线与圆的位置关系 24. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数()12,0f x x x a a =+--> .(I )当1a = 时求不等式()1f x > 的解集;(II )若()f x 图像与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.【答案】(Ⅰ)2{|2}3x x <<(Ⅱ)(2,+∞)(Ⅱ)由题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x ax a x a --<-⎧⎪=+--≤≤⎨⎪-++>⎩,所以函数()f x 的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21(,0)3a A -,(21,0)B a +,(,+1)C a a ,所以△ABC 的面积为22(1)3a +. 由题设得22(1)3a +>6,解得2a >.所以a 的取值范围为(2,+∞). ……10分考点:含绝对值不等式解法;分段函数;一元二次不等式解法。
2018年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2018年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)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)设z=+2i,则|z|=()A.0B.C.1D.2.(5分)已知集合A={x|x2﹣x﹣2>0},则∁R A=()A.{x|﹣1<x<2}B.{x|﹣1≤x≤2}C.{x|x<﹣1}∪{x|x>2}D.{x|x≤﹣1}∪{x|x≥2}3.(5分)某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是()A.新农村建设后,种植收入减少B.新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C.新农村建设后,养殖收入增加了一倍D.新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12B.﹣10C.10D.125.(5分)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x6.(5分)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=()A.﹣B.﹣C.+D.+7.(5分)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()A.2B.2C.3D.28.(5分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(﹣2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则•=()A.5B.6C.7D.89.(5分)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[﹣1,0)B.[0,+∞)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)10.(5分)如图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC的斜边BC,直角边AB,AC.△ABC的三边所围成的区域记为I,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为p1,p2,p3,则()A.p1=p2B.p1=p3C.p2=p3D.p1=p2+p3 11.(5分)已知双曲线C:﹣y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=()A.B.3C.2D.412.(5分)已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为()A.B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2015年高考理科数学全国卷1(含答案解析)
绝密★启用前 2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)使用地区:河南、山西、河北、江西本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)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.设复数z 满足1+z1z-=i ,则|z|=( ) A .1B .2C .3D .2 2.sin20cos10cos160sin10︒︒︒︒-=( )A .32-B .32C .12-D .123.设命题:p n ∃∈Ν,22n n >,则⌝p 为( )A .2n n n ∀∈N 2,>B .2n n n ∃∈N 2,≤C .2n n n ∀∈N 2,≤D .=2n n n ∃∈N 2,4.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )A .0.648B .0.432C .0.36D .0.3125.已知00()M x y ,是双曲线2212x C y -=:上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若120MF MF <,则0y 的取值范围是( )A .33()33-, B .33()66-, C .2222()33-, D .2323()33-, 6. 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有( )A .14斛B .22斛C .36斛D .66斛 7.设D 为ABC △所在平面内一点,=3BC CD ,则( )A .1433AD AB AC =-+ B .1433AD AB AC =- C .4133AD AB AC =+ D .4133AD AB AC =-8.函数=cos(+)x f x ωϕ()的部分图象如图所示,则f x ()的单调递减区间为( )A .13π,π+44k k k -∈Z (),B .132π,2π+44k k k -∈Z (),C .13,+44k k k -∈Z (),D .132,2+44k k k -∈Z (),9.执行如图所示的程序框图,如果输入的0.01t =,则输出 的n =( )A .5B .6C .7D .810.25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )A .10B .20C .30D .6011.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )A .1B .2C .4D .812.设函数()()21x f x e x ax a =--+,其中a<1,若存在唯一的整数0x 使得0()0f x <,则a 的取值范围是( )--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________A .3[)21,e-B .43[,)23e -C .3[,)234e D .3[,)21e第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.若函数2()=()ln f x x a x x ++为偶函数,则a =________. 14.一个圆经过椭圆22=1164x y+的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.15.若x ,y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则y x 的最大值为________.16.在平面四边形ABCD 中,==75=A B C ∠∠∠︒,=2BC ,则AB 的取值范围是________. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知0n a >,2n n n +2=4+3a a S .(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n n n+11=b a a ,求数列{}n b 的前n 项和.18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC . (Ⅰ)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.19.(本小题满分12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费i x 和年销售量i y (i =1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.xyω28i=1()ixx -∑28i=1()iωω∑-8i=1()()iiy x x y-∑-8i=1()()ii y y ωω--∑46.65636.8289.8 1.6 1 469108.8表中i ω=i x ,ω=188i i=1ω∑(Ⅰ)根据散点图判断,y a bx =+与y c d x =+哪一个适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)已知这种产品的年利率z 与x ,y 的关系为z=0.2y -x .根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i )年宣传费x =49时,年销售量及年利润的预报值是多少? (ii )年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据11()u v ,,22(,)u v ,…,(,)n n u v ,其回归直线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为121()(),()nii i nii uu v v v u uu βαβ==--==--∑∑.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线24C y x :=与直线)0(l y kx a a >:=+交于M ,N 两点.(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min{,}m n 表示m ,n 中的最小值,设函数()min{(),()}h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.请考生在第22~24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 是O 的直径,AC 是O 的切线,BC 交O 于点E . (Ⅰ)若D 为AC 的中点,证明:DE 是O 的切线; (Ⅱ)若OA =3CE ,求∠ACB 的大小.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()π4θρ=∈R ,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN △的面积.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数12f x =|||x |x a -+-(),0a >. (Ⅰ)当=1a 时,求不等式1f x >()的解集;(Ⅱ)若f x ()的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A 【解析】由1=i 1z z+-,得1i (1i)(1i)=i 1i (1i)(1i)z -+-+-===++-,故1z =,故选C . 【提示】先化简复数,再求模即可. 【考点】复数的运算. 2.【答案】D【解析】原式1sin 20cos10cos20sin10sin302=+==,故选D . 【提示】直接利用诱导公式以及两角和的正弦函数,化简求解即可. 【考点】三角函数的运算. 3.【答案】C【解析】命题的否定是:22n n n ∀∈≤N ,.【提示】根据特称命题的否定是全称命题即可得到结论. 【考点】命题. 4.【答案】A【解析】根据独立重复试验公式可得,该同学通过测试的概率为2233C 0.60.40.6=0.648.⨯+【提示】判断该同学投篮投中是独立重复试验,然后求解概率即可.【考点】概率. 5.【答案】A【解析】由题知12(F F ,,220012x y -=,所以222120000000(3,)(3,)331MF MF x y xy x y y =-----=+-=-<,解得0y <<,故选A . 【提示】利用向量的数量积公式,结合双曲线方程,即可确定0y 的取值范围. 【考点】双曲线. 6.【答案】B【解析】设圆锥底面半径为r ,则116238,43r r ⨯⨯=⇒=所以米堆的体积为 2111632035,4339⎛⎫⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭故堆放的米约为320 1.6222,9÷≈故选B . 【考点】圆锥体积.【提示】根据圆锥的体积公式计算出对应的体积即可. 7.【答案】A【解析】由题知1114()3333AD AC CD AC BC AC AC AB AB AC =+=+=+-=-+【提示】将向量AD 利用向量的三角形法则首先表示为AC CD +,然后结合已知表示为AC AC ,的形式.【考点】向量运算. 8.【答案】D【解析】由五点作图知,1π42,53π42ωϕωϕ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得ππ,4ωϕ==,所以π()cos π,4f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭令2ππ2ππ,,4k x k k π<+<+∈Z 解得1322,,44k x k k -<<+∈Z故()f x 的单调递减区间为132,2,44k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ,故选D .【提示】由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ,可得()f x 的解析式,再根据余弦函数的单调性,求得()f x 的减区间. 【考点】三角函数运算. 9.【答案】C【解析】执行第1次,0.01,1,t S ==10,0.5,2n m === 0.5,0.25,2mS S m m =-===1,0.50.01n S t ==>=,是,循环,执行第2次, 0.25,0.125,2mS S m m =-===2,0.250.01n S t ==>=,是,循环,执行第3次,0.125,0.0625,2mS S m m =-===3,0.1250.01n S t ==>=,是,循环,执行第4次,0.0625,0.03125,2mS S m m =-===4,0.06250.01n S t ==>=,是,循环,执行第5次,0.03125,0.015625,2mS S m m =-===5,0.031250.01n S t ==>=,是,循环,执行第6次,0.015625,0.0078125,2mS S m m =-===6,0.0156250.01n S t ==>=,是,循环,执行第7次,0.0078125,S S m =-=2mm =0.00390625=, 7,0.00781250.01n S t ==>=,否,输出7,n =故选C .【提示】由题意依次计算,当7,0.00781250.01,n S t ==>=停止由此可得结论. 【考点】程序框图. 10.【答案】C【解析】在25()x x y ++的五个因式中,2个取因式中2x 剩余的3个因式中1个取x ,其余因式取y ,故52x y 的系数为212532C C C 30,=故选C .【提示】利用展开式的通项进行分析,即可得出结论. 【考点】二项式展开式. 11.【答案】B【解析】由正视图和俯视图知,该几何体是半球和半个圆柱的组合体,圆柱和球的半径都是r ,圆柱的高为2r ,其表面积为222214ππ2π225π41620π2r r r r r r r r ⨯+⨯++⨯=+=+,解得r=2,故选B .【提示】通过三视图可知该几何体是一个半球拼接半个圆柱,计算即可. 【考点】空间几何体的表面积. 12.【答案】D【解析】设()()e 21,,xg x x y ax a =-=-由题知存在唯一的整数0x ,使得0()g x 在直线y ax a =-的下方.因为()e (21)xg'x x =+,所以当12x <-时,'()0g x <,当12x >-,()0,g'x >所以当12x =-时,12min [()]2e g x -=-.当0x =时(0)1g =-,(1)e 0g =>,直线y ax a =-恒过(1,0)且斜率a ,故(0)1a g ->=-,且1(1)3e g a a --=-≥--,解得312ea ≤<,故选D .【提示】设()()e 21,,xg x x y ax a =-=-,问题转化为存在唯一的整数0x 使得0()g x 在直线y ax a =-的下方,由导数可得函数的极值,数形结合可得(0)1a g ->=-且1(1)3e g a a --=-≥--,解关于a 的不等式组可得.【考点】带参函数.第Ⅱ卷二、填空题 13.【答案】1【解析】由题知ln(y x =是奇函数,所以22ln(ln(ln()ln 0x x a x x a +-=+-==,解得 1.a =【提示】由题意可得,()()f x f x -=,代入根据对数的运算性质即可求解 【考点】函数奇偶性.14.【答案】2232524x y ⎛⎫±+= ⎪⎝⎭【解析】设圆心为(,0)a ,则半径为4a -,则222(4)2,a a -=+解得32a =±, 故圆的标准方程为2232524x y ⎛⎫±+= ⎪⎝⎭.【提示】利用椭圆的方程求出顶点坐标,然后求出圆心坐标,求出半径即可得到圆的方程. 【考点】圆的标准方程. 15.【答案】3【解析】做出可行域如图中阴影部分所示,由斜率的意义知,yx是可行域内一点与原点连线的斜率,由图可知,点(1,3)与原点连线的斜率最大,故yx的最大值3.【提示】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定y x的最大值.【考点】线性规划问题.16.【答案】【解析】如下图所示:延长BACD ,交于点E ,则可知在△ADE 中,105DAE ∠=︒,45ADE ∠=︒,30,E ∠=︒∴设12AD x =,2AE x =,4DE x =,CD m =,2BC =,sin151m ⎫∴+︒=⎪⎪⎝⎭⇒m +=∴04x <<,而2AB m x +-,2x∴AB的取值范围是.【提示】如图所示,延长BACD ,交于点,设12AD x =,2AE x =,4DE x =,CD m =m +=AB 的取值范围. 【考点】平面几何问题. 三.解答题17.【答案】(Ⅰ)21n + (Ⅱ)11646n -+ 【解析】(Ⅰ)当1n =时,211112434+3a a S a +=+=,因为0n a >,所以1a =3,当2n ≥时,221122n n n n a a a a --+--=14343n n S S -+--=4n a ,即111()()2()n n n n n n a a a a a a ---+-=+,因为0n a >,所以1n n a a --=2,所以数列{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,所以n a =21n +; (Ⅱ)由(1)知,1111(21)(23)22123n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭,所以数列{}n b 前n 项和为121111111=235572123n b b b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=11646n -+. 【提示】(Ⅰ)根据数列的递推关系,利用作差法即可求{}n a 的通项公式:(Ⅱ)求出11n n n b a a +=,利用裂项法即可求数列{}n b 的前n 项和.【考点】数列前n 项和与第n 项的关系,等差数列定义与通项公式. 18.【答案】(Ⅰ)答案见解析 【解析】(Ⅰ)连接BD ,设,BDAC G =连接EG FG EF ,,,在菱形ABCD 中,不妨设1GB =,由∠ABC=120°,可得AG GC ==由BE ⊥平面ABCD ,AB BC =,可知AE EC =, 又∵AE EC ⊥,∴EG EG AC =⊥,在Rt EBG △中,可得BE,故DF =在Rt FDG △中,可得FG =在直角梯形BDEF 中,由2BD =,BE,2DF =,可得2EF =, ∴222EG FG EF +=, ∴EG FG ⊥, ∵ACFG G =,∴EG ⊥平面AFC , ∵EG ⊂平面AEC , ∴平面AFC ⊥平面AEC .(Ⅱ)如图,以G 为坐标原点,分别以,GB GC 的方向为x 轴,y 轴正方向,||GB 为单位长度,建立空间直角坐标系G xyz -,由(Ⅰ)可得0,A (,(E,2F ⎛- ⎝⎭,C ,∴AE =,1,CF ⎛=- ⎝⎭.故cos ,3||||AE CFAE CF AE CF <>==-,所以直线AE 与CF .【提示】(Ⅰ)连接BD ,设BD AC G =,连接EG EF FG ,,,运用线面垂直的判定定理得到EG ⊥平面AFC ,再由面面垂直的判定定理,即可得到.(Ⅱ)以G 为坐标原点,分别以GB GC ,为x 轴,y 轴,GB 为单位长度,建立空间直角坐标系G xyz -,求得AE F C ,,,的坐标,运用向量的数量积的定义,计算即可得到所求角的余弦值.【考点】空间垂直判定与性质,异面直线所成角的计算.19.【答案】(Ⅰ)答案见解析 (Ⅱ)答案见解析 (Ⅲ)(i )66.32 (ii )46.24【解析】(Ⅰ)由散点图可以判断,y c =+y 关于年宣传费用x 的回归方程类型.(Ⅱ)令w =先建立y 关于w 的线性回归方程,由于81821()()108.8=68,16()iii ii w w yy d w w ==--==-∑∑ ∴56368 6.8100.6.==c y d w -⨯=-∴y 关于w 的线性回归方程为=100.6+68y w ,y ∴关于x 的回归方程为y (Ⅲ)(i )由(Ⅱ)知,当49x =时,年销量y的预报值576.6y =, 年利润z 的预报值=576.60.249=66.32z ⨯-(ii )根据(Ⅱ)的结果知,年利润z 的预报值20.12z x =x +--,∴13.66.8,2=即46.24x =,z 取得最大值,故宣传费用为46.24千元时,年利润的预保值最大.【提示】(Ⅰ)根据散点图,即可判断出.(Ⅱ)先建立中间量w =y 关于w 的线性回归方程,根据公式求出w ,问题得以解决.(Ⅲ)(Ⅰ)年宣传费49x =时,代入到回归方程,计算即可. (ii )求出预报值得方程,根据函数的性质,即可求出.【考点】线性回归方程求法,利用回归方程进行预报预测. 20.【答案】0y a --=0y a ++=(Ⅱ)答案见解析【解析】(Ⅰ)由题设可得)Ma ,()N a -,或()M a-,)N a .∵12yx '=,故24x y =在x =C在)a 处的切线方程为y a x -=-0y a --=,故24x y =在x =-处的导数值为,C 在()a -处的切线方程为y a x -=+,0y a ++=0y a --=0y a ++=. (Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设(0,)P b 为符合题意得点,11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线PM PN ,的斜率分别为12k k ,.将y kx a =+代入C 得方程整理得2440x kx a --=.∴12124,4x x k x x a +==-.∴1212121212122()()()=y b y b kx x a b x x k a b k k x x x x a--+-+++=+. 当b a =-时,有12k k + =0,则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补,故OPM OPN ∠=∠,所以(0,)P a -符合题意.【提示】(Ⅰ)求出C在)a 处的切线方程,故24x y =在x =-即可求出方程.(Ⅱ)存在符合条件的点(0,)P b ,11(,)M x y,22(,)N x y ,直线PM PN ,的斜率分别为12k k ,直线方程与抛物线方程联立化为2440x kx a --=,利用根与系数的关系,斜率计算公式可得12()=k a b k k a++=即可证明. 【考点】抛物线的切线,直线与抛物线位置关系. 21.【答案】(Ⅰ)34a =- (Ⅱ)答案见解析【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-,因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =≤<, ∴()h x 在(1,)+∞无零点. 当1x =时,若54a ≥-,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g g ===,故1x =是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数.(ⅰ)若3a ≤-或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a ≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点;当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x在⎛ ⎝单调递减,在⎫⎪⎪⎭单调递增,故当x =()f x取的最小值,最小值为14f =.①若0f >,即304x -<<,()f x 在(0,1)无零点.②若0f =,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若0f <,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当5344a -<<-时, ()f x 在(0,1)有两个零点;当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 有一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.【提示】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=解出即可. (Ⅱ)对x 分类讨论:当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,可得函数(1)min{(1),(1)}(1)0h f g g ===,即可得出零点的个数.当1x =时,对a 分类讨论利用导数研究其单调性极值即可得出.【考点】利用导数研究曲线的切线,分段函数的零点. 22.【答案】(Ⅰ)答案见解析 (Ⅱ)60ACB ∠=【解析】(Ⅰ)连接AE ,由已知得,AE BC AC AB ⊥⊥,,在Rt AEC △中,由已知得DE DC =,∴DEC DCE ∠=∠,连接OE ,OBE OEB ∠=∠, ∵90ACB ABC ∠+∠=, ∴90DEC OEB ∠+∠=,∴90OED ∠=,∴DE 是圆O 的切线.(Ⅱ)设1CE AE x ==,,由已知得AB =,BE =,由射影定理可得,2AE CE BE =,∴2x =x = ∴60ACB ∠=.【提示】(Ⅰ)连接AE 和OE ,由三角形和圆的知识易得90OED ∠=,可得DE 是O 的切线.(Ⅱ)设1CE AE x ==,,由射影定理可得关于x的方程2x =,解方程可得x 值,可得所求角度.【考点】圆的切线判定与性质,圆周角定理,直角三角形射影定理. 23.【答案】(Ⅰ)22cos 4sin 40ρρθρθ--+= (Ⅱ)12【解析】(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==, ∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(Ⅱ)将=4θπ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得240ρ-+=,解得1ρ=2ρ12=MN ρρ-,因为2C 的半径为1,则2C MN △的面积111sin 45=22⨯.【提示】(Ⅰ)由条件根据cos sin x y ρθρθ==,求得12C C ,的极坐标方程.(Ⅱ)把直线3C 的极坐标方程代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,求得12ρρ,的值,从而求出2C MN △的面积.【考点】直角坐标方程与极坐标互化,直线与圆的位置关系.24.【答案】(Ⅰ)22.3x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭(Ⅱ)(2)+∞,【解析】(Ⅰ)当1a =时,不等式()1f x >化为1211x x +-->,等价于11221x x x ≤⎧⎨--+->⎩或111221x x x -<<⎧⎨++->⎩或11221x x x ≥⎧⎨+-+>⎩,解得223x <<,∴不等式()1f x >的解集为22.3x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭(Ⅱ)由题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--≤≤⎨⎪-++>⎩,所以函数()f x 的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21,03a A -⎛⎫⎪⎝⎭,(21,0)B a +,(,+1)C a a ,所以ABC △的面积为22(1)3a +, 由题设得22(1)63a +>,解得2a >,所以a 的取值范围为(2)+∞,. 【提示】(Ⅰ)当1a =时,把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(Ⅱ)化简函数()f x 的解析式,求得它的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积;再根据()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,从而求得a 的取值范围.【考点】含绝对值不等式解法,分段函数,一元二次不等式解法.。
2014年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅱ)(含答案及解析)
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2} 2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.54.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.15.(5分)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.456.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.78.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.39.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.210.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.11.(5分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为()A.B.C.D.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为.15.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是.16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014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:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】求出集合N的元素,利用集合的基本运算即可得到结论.【解答】解:∵N={x|x2﹣3x+2≤0}={x|(x﹣1)(x﹣2)≤0}={x|1≤x≤2},∴M∩N={1,2},故选:D.【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的几何意义求出z2,即可得到结论.【解答】解:z1=2+i对应的点的坐标为(2,1),∵复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,∴(2,1)关于虚轴对称的点的坐标为(﹣2,1),则对应的复数,z2=﹣2+i,则z1z2=(2+i)(﹣2+i)=i2﹣4=﹣1﹣4=﹣5,故选:A.【点评】本题主要考查复数的基本运算,利用复数的几何意义是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.1【考点】HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】利用三角形面积公式列出关系式,将已知面积,AB,BC的值代入求出sinB的值,分两种情况考虑:当B为钝角时;当B为锐角时,利用同角三角函数间的基本关系求出cosB的值,利用余弦定理求出AC的值即可.【解答】解:∵钝角三角形ABC的面积是,AB=c=1,BC=a=,∴S=acsinB=,即sinB=,当B为钝角时,cosB=﹣=﹣,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2+2=5,即AC=,当B为锐角时,cosB==,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2﹣2=1,即AC=1,此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去,则AC=.故选:B.【点评】此题考查了余弦定理,三角形面积公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.5.(5分)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,由此解得p的值.【解答】解:设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,解得p=0.8,故选:A.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式的应用,属于基础题.6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.7【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.8.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.3【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】52:导数的概念及应用.【分析】根据导数的几何意义,即f′(x0)表示曲线f(x)在x=x0处的切线斜率,再代入计算.【解答】解:,∴y′(0)=a﹣1=2,∴a=3.故选:D.【点评】本题是基础题,考查的是导数的几何意义,这个知识点在高考中是经常考查的内容,一般只要求导正确,就能够求解该题.在高考中,导数作为一个非常好的研究工具,经常会被考查到,特别是用导数研究最值,证明不等式,研究零点问题等等经常以大题的形式出现,学生在复习时要引起重视.9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.2【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).由z=2x﹣y得y=2x﹣z,平移直线y=2x﹣z,由图象可知当直线y=2x﹣z经过点C时,直线y=2x﹣z的截距最小,此时z最大.由,解得,即C(5,2)代入目标函数z=2x﹣y,得z=2×5﹣2=8.故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.【考点】K8:抛物线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B 两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.【解答】解:由y2=2px,得2p=3,p=,则F(,0).∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),即x=y+.联立,得4y2﹣12y﹣9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y 1+y 2=3,y 1y 2=﹣.∴S△OAB =S △OAF +S△OFB =×|y 1﹣y 2|==×=.故选:D .【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查数学转化思想方法,涉及直线和圆锥曲线关系问题,常采用联立直线和圆锥曲线,然后利用一元二次方程的根与系数关系解题,是中档题.11.(5分)直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1,则BM 与AN 所成角的余弦值为( ) A .B .C .D .【考点】LM :异面直线及其所成的角.【专题】5F :空间位置关系与距离.【分析】画出图形,找出BM 与AN 所成角的平面角,利用解三角形求出BM 与AN 所成角的余弦值.【解答】解:直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,如图:BC 的中点为O ,连结ON ,,则MN0B 是平行四边形,BM 与AN 所成角就是∠ANO ,∵BC=CA=CC 1,设BC=CA=CC 1=2,∴CO=1,AO=,AN=,MB===, 在△ANO 中,由余弦定理可得:cos ∠ANO===.故选:C .【点评】本题考查异面直线对称角的求法,作出异面直线所成角的平面角是解题的关键,同时考查余弦定理的应用.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【考点】H4:正弦函数的定义域和值域.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】由题意可得,f(x0)=±,且=kπ+,k∈Z,再由题意可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,可得m2 >m2+3,由此求得m的取值范围.【解答】解:由题意可得,f(x0)=±,即=kπ+,k∈z,即x0=m.再由x02+[f(x0)]2<m2,即x02+3<m2,可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,∴m2 >m2+3,∴m2>4.求得m>2,或m<﹣2,故选:C.【点评】本题主要正弦函数的图象和性质,函数的零点的定义,体现了转化的数学思想,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.【考点】DA:二项式定理.【专题】5P:二项式定理.【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于3,求出r的值,即可求得x7的系数,再根据x7的系数为15,求得a的值.【解答】解:(x+a)10的展开式的通项公式为T r=•x10﹣r•a r,+1令10﹣r=7,求得r=3,可得x7的系数为a3•=120a3=15,∴a=,故答案为:.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于中档题.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为1.【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.【专题】56:三角函数的求值.【分析】由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=sinx,从而求得函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)=sin[(x+φ)+φ]﹣2sinφcos (x+φ)=sin(x+φ)cosφ+cos(x+φ)sinφ﹣2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ﹣cos(x+φ)sinφ=sin[(x+φ)﹣φ]=sinx,故函数f(x)的最大值为1,故答案为:1.【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式、余弦公式的应用,正弦函数的最值,属于中档题.15.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是(﹣1,3).【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.【解答】解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),即f(|x﹣1|)>f(2),∴|x﹣1|<2,解得﹣1<x<3,故答案为:(﹣1,3)【点评】本题主要考查函数奇偶性和单调性之间的关系的应用,将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2)是解决本题的关键.16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是[﹣1,1] .【考点】J9:直线与圆的位置关系.【专题】5B:直线与圆.【分析】根据直线和圆的位置关系,画出图形,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN≤1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.【考点】87:等比数列的性质;8E:数列的求和.【专题】14:证明题;54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)根据等比数列的定义,后一项与前一项的比是常数,即=常数,又首项不为0,所以为等比数列;再根据等比数列的通项化式,求出{a n}的通项公式;(Ⅱ)将进行放大,即将分母缩小,使得构成一个等比数列,从而求和,证明不等式.【解答】证明(Ⅰ)==3,∵≠0,∴数列{a n+}是以首项为,公比为3的等比数列;∴a n+==,即;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当n≥2时,∵3n﹣1>3n﹣3n﹣1,∴<=,∴当n=1时,成立,当n≥2时,++…+<1+…+==<.时,++…+<.∴对n∈N+【点评】本题考查的是等比数列,用放缩法证明不等式,证明数列为等比数列,只需要根据等比数列的定义就行;数列与不等式常结合在一起考,放缩法是常用的方法之一,通过放大或缩小,使原数列变成一个等比数列,或可以用裂项相消法求和的新数列.属于中档题.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)连接BD交AC于O点,连接EO,只要证明EO∥PB,即可证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,说明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三棱锥E﹣ACD的体积.【解答】(Ⅰ)证明:连接BD交AC于O点,连接EO,∵O为BD中点,E为PD中点,∴EO∥PB,(2分)EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,所以PB∥平面AEC;(6分)(Ⅱ)解:延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,∴CD⊥平面AMD,∴CD⊥MD.∵二面角D﹣AE﹣C为60°,∴∠CMD=60°,∵AP=1,AD=,∠ADP=30°,∴PD=2,E为PD的中点.AE=1,∴DM=,CD==.三棱锥E﹣ACD的体积为:==.【点评】本题考查直线与平面平行的判定,几何体的体积的求法,二面角等指数的应用,考查逻辑思维能力,是中档题.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.【考点】BK:线性回归方程.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据所给的数据,利用最小二乘法可得横标和纵标的平均数,横标和纵标的积的和,与横标的平方和,代入公式求出b的值,再求出a的值,写出线性回归方程.(Ⅱ)根据上一问做出的线性回归方程,代入所给的t的值,预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入,这是一个估计值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,=×(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,∴== =0.5,=﹣=4.3﹣0.5×4=2.3.∴y关于t的线性回归方程为=0.5t+2.3;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,b=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.将2015年的年份代号t=9代入=0.5t+2.3,得:=0.5×9+2.3=6.8,故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元.【点评】本题考查线性回归分析的应用,本题解题的关键是利用最小二乘法认真做出线性回归方程的系数,这是整个题目做对的必备条件,本题是一个基础题.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】16:压轴题;53:导数的综合应用.【分析】对第(Ⅰ)问,直接求导后,利用基本不等式可达到目的;对第(Ⅱ)问,先验证g(0)=0,只需说明g(x)在[0+∞)上为增函数即可,从而问题转化为“判断g′(x)>0是否成立”的问题;对第(Ⅲ)问,根据第(Ⅱ)问的结论,设法利用的近似值,并寻求ln2,于是在b=2及b>2的情况下分别计算,最后可估计ln2的近似值.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)得f′(x)=e x+e﹣x﹣2,即f′(x)≥0,当且仅当e x=e﹣x即x=0时,f′(x)=0,∴函数f(x)在R上为增函数.(Ⅱ)g(x)=f(2x)﹣4bf(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,则g′(x)=2[e2x+e﹣2x﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣2)]=2[(e x+e﹣x)2﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣4)]=2(e x+e﹣x﹣2)(e x+e﹣x+2﹣2b).①∵e x+e﹣x>2,e x+e﹣x+2>4,∴当2b≤4,即b≤2时,g′(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,∴x>0时,g(x)>0,符合题意.②当b>2时,若x满足2<e x+e﹣x<2b﹣2即,得,此时,g′(x)<0,又由g(0)=0知,当时,g(x)<0,不符合题意.综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.(Ⅲ)∵1.4142<<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,为了凑配ln2,并利用的近似值,故将ln即代入g(x)的解析式中,得.当b=2时,由g(x)>0,得,从而;令,得>2,当时,由g(x)<0,得,得.所以ln2的近似值为0.693.【点评】1.本题三个小题的难度逐步增大,考查了学生对函数单调性深层次的把握能力,对思维的要求较高,属压轴题.2.从求解过程来看,对导函数解析式的合理变形至关重要,因为这直接影响到对导数符号的判断,是解决本题的一个重要突破口.3.本题的难点在于如何寻求ln2,关键是根据第(2)问中g(x)的解析式探究b的值,从而获得不等式,这样自然地将不等式放缩为的范围的端点值,达到了估值的目的.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段.【专题】17:选作题;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2018年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)(含答案)
绝密★启用前2018年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)考试时间:120分钟;试卷整理:微信公众号--浙江数学学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________题号一二三总分得分注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)(2018•新课标Ⅱ)=()A.iB.C.D.2.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z),则A 中元素的个数为()A.9B.8C.5D.43.(5分)(2018•新课标Ⅱ)函数f(x)=的图象大致为()A.B.C.D.4.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知向量,满足||=1,=﹣1,则•(2)=()A.4B.3C.2D.05.(5分)(2018•新课标Ⅱ)双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x6.(5分)(2018•新课标Ⅱ)在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=()A.4B.C.D.27.(5分)(2018•新课标Ⅱ)为计算S=1﹣+﹣+…+﹣,设计了如图的程序框图,则在空白框中应填入()A.i=i+1B.i=i+2C.i=i+3D.i=i+48.(5分)(2018•新课标Ⅱ)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.B.C.D.9.(5分)(2018•新课标Ⅱ)在长方体ABCD﹣A 1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=,则异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为()A.B.C.D.10.(5分)(2018•新课标Ⅱ)若f(x)=cosx﹣sinx在[﹣a,a]是减函数,则a的最大值是()A.B.C.D.π11.(5分)(2018•新课标Ⅱ)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.﹣50B.0C.2D.5012.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为()A.B.C.D.第Ⅱ卷(非选择题)请点击修改第Ⅱ卷的文字说明评卷人得分二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)(2018•新课标Ⅱ)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为.14.(5分)(2018•新课标Ⅱ)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.15.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知sinα+cosβ=l,cosα+sinβ=0,则sin(α+β)=.16.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为,SA与圆锥底面所成角为45°,若△SAB的面积为5,则该圆锥的侧面积为.评卷人得分三.解答题(共7小题,满分80分)17.(12分)(2018•新课标Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.18.(12分)(2018•新课标Ⅱ)如图是某地区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:=﹣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:=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.19.(12分)(2018•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=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.20.(12分)(2018•新课标Ⅱ)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=BC=2,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30°,求PC与平面PAM所成角的正弦值.21.(12分)(2018•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=e x﹣ax2.(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.22.(10分)(2018•新课标Ⅱ)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)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.23.(10分)(2018•新课标Ⅱ)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.2018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(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)(2018•新课标Ⅱ)=()A.iB.C.D.【考点】A5:复数的运算.【分析】利用复数的除法的运算法则化简求解即可.【解答】解:==+.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,是基本知识的考查.2.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z),则A 中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4【考点】1A:集合中元素个数的最值.【分析】分别令x=﹣1,0,1,进行求解即可.【解答】解:当x=﹣1时,y2≤2,得y=﹣1,0,1,当x=0时,y2≤3,得y=﹣1,0,1,当x=1时,y2≤2,得y=﹣1,0,1,即集合A中元素有9个,故选:A.【点评】本题主要考查集合元素个数的判断,利用分类讨论的思想是解决本题的关键.3.(5分)(2018•新课标Ⅱ)函数f(x)=的图象大致为()A.B.C.D.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;3A:函数的图象与图象的变换.【分析】判断函数的奇偶性,利用函数的定点的符号的特点分别进行判断即可.【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C,故选:B.【点评】本题主要考查函数的图象的识别和判断,利用函数图象的特点分别进行排除是解决本题的关键.4.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知向量,满足||=1,=﹣1,则•(2)=()A.4B.3C.2D.0【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算;91:向量的概念与向量的模.【分析】根据向量的数量积公式计算即可.【解答】解:向量,满足||=1,=﹣1,则•(2)=2﹣=2+1=3,故选:B.【点评】本题考查了向量的数量积公式,属于基础题5.(5分)(2018•新课标Ⅱ)双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x【考点】KC:双曲线的性质.【分析】根据双曲线离心率的定义求出a,c的关系,结合双曲线a,b,c的关系进行求解即可.【解答】解:∵双曲线的离心率为e==,则=====,即双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,故选:A.【点评】本题主要考查双曲线渐近线的求解,结合双曲线离心率的定义以及渐近线的方程是解决本题的关键.6.(5分)(2018•新课标Ⅱ)在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=()A.4B.C.D.2【考点】HR:余弦定理.【分析】利用二倍角公式求出C的余弦函数值,利用余弦定理转化求解即可.【解答】解:在△ABC中,cos=,cosC=2×=﹣,BC=1,AC=5,则AB====4.故选:A.【点评】本题考查余弦定理的应用,考查三角形的解法以及计算能力.7.(5分)(2018•新课标Ⅱ)为计算S=1﹣+﹣+…+﹣,设计了如图的程序框图,则在空白框中应填入()A.i=i+1B.i=i+2C.i=i+3D.i=i+4【考点】EH:绘制程序框图解决问题;E7:循环结构.【分析】模拟程序框图的运行过程知该程序运行后输出的S=N﹣T,由此知空白处应填入的条件.【解答】解:模拟程序框图的运行过程知,该程序运行后输出的是S=N﹣T=(1﹣)+(﹣)+…+(﹣);累加步长是2,则在空白处应填入i=i+2.故选:B.【点评】本题考查了循环程序的应用问题,是基础题.8.(5分)(2018•新课标Ⅱ)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.B.C.D.【考点】CB:古典概型及其概率计算公式.【分析】利用列举法先求出不超过30的所有素数,利用古典概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:在不超过30的素数中有,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10个,从中选2个不同的数有=45种,和等于30的有(7,23),(11,19),(13,17),共3种,则对应的概率P==,故选:C.【点评】本题主要考查古典概型的概率的计算,求出不超过30的素数是解决本题的关键.9.(5分)(2018•新课标Ⅱ)在长方体ABCD﹣A 1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=,则异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【分析】以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线AD1与DB1所成角的余弦值.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,∵在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA 1=,∴A(1,0,0),D 1(0,0,),D(0,0,0),B 1(1,1,),=(﹣1,0,),=(1,1,),设异面直线AD1与DB1所成角为θ,则cosθ===,∴异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为.故选:C.【点评】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.10.(5分)(2018•新课标Ⅱ)若f(x)=cosx﹣sinx在[﹣a,a]是减函数,则a的最大值是()A.B.C.D.π【考点】GP:两角和与差的三角函数;H5:正弦函数的单调性.【分析】利用两角和差的正弦公式化简f(x),由,k∈Z,得,k∈Z,取k=0,得f(x)的一个减区间为[,],结合已知条件即可求出a的最大值.【解答】解:f(x)=cosx﹣sinx=﹣(sinx﹣cosx)=,由,k∈Z,得,k∈Z,取k=0,得f(x)的一个减区间为[,],由f(x)在[﹣a,a]是减函数,得,∴.则a的最大值是.故选:A.【点评】本题考查了两角和与差的正弦函数公式的应用,三角函数的求值,属于基本知识的考查,是基础题.11.(5分)(2018•新课标Ⅱ)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.﹣50B.0C.2D.50【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【分析】根据函数奇偶性和对称性的关系求出函数的周期是4,结合函数的周期性和奇偶性进行转化求解即可.【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.【点评】本题主要考查函数值的计算,根据函数奇偶性和对称性的关系求出函数的周期性是解决本题的关键.12.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为()A.B.C.D.【考点】K4:椭圆的性质.【分析】求得直线AP的方程:根据题意求得P点坐标,代入直线方程,即可求得椭圆的离心率.【解答】解:由题意可知:A(﹣a,0),F1(﹣c,0),F2(c,0),直线AP的方程为:y=(x+a),由∠F 1F2P=120°,|PF2|=|F1F2|=2c,则P(2c,c),代入直线AP:c=(2c+a),整理得:a=4c,∴题意的离心率e==.故选:D.【点评】本题考查椭圆的性质,直线方程的应用,考查转化思想,属于中档题.二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)(2018•新课标Ⅱ)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】欲求出切线方程,只须求出其斜率即可,故先利用导数求出在x=0处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决.【解答】解:∵y=2ln(x+1),∴y′=,当x=0时,y′=2,∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.【点评】本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.14.(5分)(2018•新课标Ⅱ)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为9.【考点】7C:简单线性规划.【分析】由约束条件作出可行域,数形结合得到最优解,求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,化目标函数z=x+y为y=﹣x+z,由图可知,当直线y=﹣x+z过A时,z取得最大值,由,解得A(5,4),目标函数有最大值,为z=9.故答案为:9.【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)(2018•新课标Ⅱ)已知sinα+cosβ=l,cosα+sinβ=0,则sin(α+β)=.【考点】GP:两角和与差的三角函数.【分析】把已知等式两边平方化简可得2+2(sinαcosβ+cosαsinβ)=1,再利用两角和差的正弦公式化简为2sin(α+β)=﹣1,可得结果.【解答】解:sinα+cosβ=l,两边平方可得:sin2α+2sinαcosβ+cos2β=1,①,cosα+sinβ=0,两边平方可得:cos2α+2cosαsinβ+sin2β=0,②,由①+②得:2+2(sinαcosβ+cosαsinβ)=1,即2+2sin(α+β)=1,∴2sin(α+β)=﹣1.∴sin(α+β)=.故答案为:.【点评】本题考查了两角和与差的正弦函数公式的应用,三角函数的求值,属于基本知识的考查,是基础题.16.(5分)(2018•新课标Ⅱ)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为,SA与圆锥底面所成角为45°,若△SAB的面积为5,则该圆锥的侧面积为40π.【考点】MI:直线与平面所成的角.【分析】利用已知条件求出圆锥的母线长,利用直线与平面所成角求解底面半径,然后求解圆锥的侧面积.【解答】解:圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为,可得sin∠AMB==.△SAB的面积为5,可得sin∠AMB=5,即×=5,即SA=4.SA与圆锥底面所成角为45°,可得圆锥的底面半径为:=2.则该圆锥的侧面积:π=40π.故答案为:40π.【点评】本题考查圆锥的结构特征,母线与底面所成角,圆锥的截面面积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.三.解答题(共7小题,满分80分)17.(12分)(2018•新课标Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.【考点】85:等差数列的前n项和;84:等差数列的通项公式.【分析】(1)根据a1=﹣7,S3=﹣15,可得a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,求出等差数列{a n}的公差,然后求出a n即可;(2)由a1=﹣7,d=2,a n=2n﹣9,得S n===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,由此可求出S n以及S n的最小值.【解答】解:(1)∵等差数列{a n}中,a1=﹣7,S3=﹣15,∴a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,解得a1=﹣7,d=2,∴a n=﹣7+2(n﹣1)=2n﹣9;(2)∵a1=﹣7,d=2,a n=2n﹣9,∴S n===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,∴当n=4时,前n项的和S n取得最小值为﹣16.【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式,考查了等差数列的前n项的和公式,属于中档题.18.(12分)(2018•新课标Ⅱ)如图是某地区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:=﹣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:=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.【考点】BK:线性回归方程.【分析】(1)根据模型①计算t=19时的值,根据模型②计算t=9时的值即可;(2)从总体数据和2000年到2009年间递增幅度以及2010年到2016年间递增的幅度比较,即可得出模型②的预测值更可靠些.【解答】解:(1)根据模型①:=﹣30.4+13.5t,计算t=19时,=﹣30.4+13.5×19=226.1;利用这个模型,求出该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值是226.1亿元;根据模型②:=99+17.5t,计算t=9时,=99+17.5×9=256.5;.利用这个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值是256.5亿元;(2)模型②得到的预测值更可靠;因为从总体数据看,该地区从2000年到2016年的环境基础设施投资额是逐年上升的,而从2000年到2009年间递增的幅度较小些,从2010年到2016年间递增的幅度较大些,所以,利用模型②的预测值更可靠些.【点评】本题考查了线性回归方程的应用问题,是基础题.19.(12分)(2018•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=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.【考点】KN:直线与抛物线的位置关系.【分析】(1)方法一:设直线AB的方程,代入抛物线方程,根据抛物线的焦点弦公式即可求得k的值,即可求得直线l的方程;方法二:根据抛物线的焦点弦公式|AB|=,求得直线AB的倾斜角,即可求得直线l的斜率,求得直线l的方程;(2)根据过A,B分别向准线l作垂线,根据抛物线的定义即可求得半径,根据中点坐标公式,即可求得圆心,求得圆的方程.【解答】解:(1)方法一:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),当直线的斜率不存在时,|AB|=4,不满足;设直线AB的方程为:y=k(x﹣1),设A(x1,y1),B(x2,y2),则,整理得:k2x2﹣2(k2+2)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,由|AB|=x1+x2+p=+2=8,解得:k2=1,则k=1,∴直线l的方程y=x﹣1;方法二:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),设直线AB的倾斜角为θ,由抛物线的弦长公式|AB|===8,解得:sin2θ=,∴θ=,则直线的斜率k=1,∴直线l的方程y=x﹣1;(2)过A,B分别向准线x=﹣1作垂线,垂足分别为A1,B1,设AB的中点为D,过D作DD1⊥准线l,垂足为D,则|DD1|=(|AA1|+|BB1|)由抛物线的定义可知:|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,则r=|DD1|=4,以AB为直径的圆与x=﹣1相切,且该圆的圆心为AB的中点D,由(1)可知:x1+x2=6,y1+y2=x1+x2﹣2=4,则D(3,2),过点A,B且与C的准线相切的圆的方程(x﹣3)2+(y﹣2)2=16..【点评】本题考查抛物线的性质,直线与抛物线的位置关系,抛物线的焦点弦公式,考查圆的标准方程,考查转换思想思想,属于中档题.20.(12分)(2018•新课标Ⅱ)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=BC=2,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30°,求PC与平面PAM所成角的正弦值.【考点】MJ:二面角的平面角及求法;LW:直线与平面垂直;MI:直线与平面所成的角.【分析】(1)利用线面垂直的判定定理证明PO⊥AC,PO⊥OB即可;(2)根据二面角的大小求出平面PAM的法向量,利用向量法即可得到结论.【解答】解:(1)证明:∵AB=BC=2,O是AC的中点,∴BO⊥AC,且BO=2,又PA=PC=PB=AC=2,∴PO⊥AC,PO=2,则PB2=PO2+BO2,则PO⊥OB,∵OB∩AC=O,∴PO⊥平面ABC;(2)建立以O坐标原点,OB,OC,OP分别为x,y,z轴的空间直角坐标系如图:A(0,﹣2,0),P(0,0,2),C(0,2,0),B(2,0,0),=(﹣2,2,0),设=λ=(﹣2λ,2λ,0),0<λ<1则=﹣=(﹣2λ,2λ,0)﹣(﹣2,﹣2,0)=(2﹣2λ,2λ+2,0),则平面PAC的法向量为=(1,0,0),设平面MPA的法向量为=(x,y,z),则=(0,﹣2,﹣2),则•=﹣2y﹣2z=0,•=(2﹣2λ)x+(2λ+2)y=0令z=1,则y=﹣,x=,即=(,﹣,1),∵二面角M﹣PA﹣C为30°,∴cos30°=|=,即=,解得λ=或λ=3(舍),则平面MPA的法向量=(2,﹣,1),=(0,2,﹣2),PC与平面PAM所成角的正弦值sinθ=|cos<,>|=||==.【点评】本题主要考查空间直线和平面的位置关系的应用以及二面角,线面角的求解,建立坐标系求出点的坐标,利用向量法是解决本题的关键.21.(12分)(2018•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=e x﹣ax2.(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.【考点】6D:利用导数研究函数的极值.【分析】(1)通过两次求导,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可证明,(2)分离参数可得a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.结合图象即可求得a.【解答】证明:(1)当a=1时,函数f(x)=e x﹣x2.则f′(x)=e x﹣2x,令g(x)=e x﹣2x,则g′(x)=e x﹣2,令g′(x)=0,得x=ln2.当∈(0,ln2)时,h′(x)<0,当∈(ln2,+∞)时,h′(x)>0,∴h(x)≥h(ln2)=e ln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1,解:(2),f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程e x﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,⇔a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.G,当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,∴G(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,当→0时,G(x)→+∞,当→+∞时,G(x)→+∞,∴f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=G(2)=.【点评】本题考查了利用导数探究函数单调性,以及函数零点问题,考查了转化思想、数形结合思想,属于中档题.22.(10分)(2018•新课标Ⅱ)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)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.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程和极坐标方程与直角坐标方程进行转化.(2)利用直线和曲线的位置关系,在利用中点坐标求出结果.【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),转换为直角坐标方程为:.直线l的参数方程为(t为参数).转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:+=1整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0,则:,由于(1,2)为中点坐标,所以:,则:8cosα+4sinα=0,解得:tanα=﹣2,即:直线l的斜率为﹣2.【点评】本题考查的知识要点:参数方程和极坐标方程与直角坐标方程的转化,直线和曲线的位置关系的应用,中点坐标的应用.23.(10分)(2018•新课标Ⅱ)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.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【分析】(1)去绝对值,化为分段函数,求出不等式的解集即可,(2)由题意可得|x+a|+|x﹣2|≥4,根据据绝对值的几何意义即可求出【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=5﹣|x+1|﹣|x﹣2|=.当x≤﹣1时,f(x)=2x+4≥0,解得﹣2≤x≤1,当﹣1<x<2时,f(x)=2≥0恒成立,即﹣1<x<2,当x≥2时,f(x)=﹣2x+6≥0,解得2≤x≤3,综上所述不等式f(x)≥0的解集为[﹣2,3],(2)∵f(x)≤1,∴5﹣|x+a|﹣|x﹣2|≤1,∴|x+a|+|x﹣2|≥4,∴|x+a|+|x﹣2|=|x+a|+|2﹣x|≥|x+a+2﹣x|=|a+2|,∴|a+2|≥4,解得a≤﹣6或a≥2,故a的取值范围(﹣∞,﹣6]∪[2,+∞).【点评】本题考查了绝对值的不等式和绝对值的几何意义,属于中档题。
