2018年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ)数学文
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.i(2+3i)=( )
A.3-2i
B.3+2i
C.-3-2i
D.-3+2i
解析:利用复数的代数形式的乘除运算法则直接求解.
i(2+3i)=2i+3i2=-3+2i.
答案:D
2.已知集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{3}
B.{5}
C.{3,5}
D.{1,2,3,4,5,7}
解析:利用交集定义直接求解.
∵集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},
∴A∩B={3,5}.
答案:C
3.函数 的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
解析: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.
函数 ,
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.
答案:B
4.已知向量 , 满足| |=1, ,则 ( )
A.4
B.3
C.2
D.0
解析:根据向量的数量积公式计算即可.
向量 , 满足| |=1, ,则 .
答案:B
5.从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,则选中的2人都是女同学的概率为( )
A.0.6
B.0.5
C.0.4
D.0.3
解析:(适合理科生)从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,共有 =10种,其中全是女生的有 =3种,
故选中的2人都是女同学的概率P= =0.3,
(适合文科生),设2名男生为a,b,3名女生为A,B,C,
则任选2人的种数为ab,aA,aB,aC,bA,bB,Bc,AB,AC,BC共10种,其中全是女生为AB,AC,BC共3种,
故选中的2人都是女同学的概率P= =0.3.
答案:D
6.双曲线 (a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( )
A.
B.
C.
D.
解析: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.
∵双曲线的离心率为 ,
则 ,
即双曲线的渐近线方程为 .
答案:A
7.在△ABC中, ,BC=1,AC=5,则AB=( )
A.4
B.
C.
D.2
解析: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.
在△ABC中, , ,
BC=1,AC=5,
则 .
答案:A
8.为计算 ,设计了如图的程序框图,则在空白框中应填入( )
A.i=i+1
B.i=i+2
C.i=i+3
D.i=i+4
解析:模拟程序框图的运行过程知,
该程序运行后输出的是
,
累加步长是2,则在空白处应填入i=i+2.
答案:B
9.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱CC1的中点,则异面直线AE与CD所成角的正切值为( )
A.
B.
C.
D.
解析: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AE与CD所成角的正切值.
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,
设正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为2,
则A(2,0,0),E(0,2,1),D(0,0,0),C(0,2,0),
=(-2,2,1), =(0,-2,0),
设异面直线AE与CD所成角为θ,
则 ,
,
∴ .
∴异面直线AE与CD所成角的正切值为 .
答案:C
10.若f(x)=cosx-sinx在[0,a]是减函数,则a的最大值是( )
A.
B.
C.
D.π
解析: ,
由 ,k∈Z,
得 ,k∈Z,
取k=0,得f(x)的一个减区间为[ , ],
由f(x)在[0,a]是减函数,
得a≤ .
则a的最大值是 .
答案:C
11.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,则C的离心率为( )
A.1-
B.2-
C.
D. -1
解析:利用已知条件求出P的坐标,代入椭圆方程,然后求解椭圆的离心率即可.
F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,可得椭圆的焦点坐标F2(c,0),
所以P( c, c).可得: ,可得 ,可得e4-8e2+4=0,e∈(0,1),
解得e= -1.
答案:D
12.已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )
A.-50
B.0
C.2
D.50
解析: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.
∵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,
答案:C
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为 .
解析: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=1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.
∵y=2lnx,
∴y′= ,
当x=1时,y′=2
∴曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为y=2x-2.
答案:y=2x-2
14.若x,y满足约束条件 ,则z=x+y的最大值为 .
解析: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.
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.
答案:9
15.已知 ,则tanα= .
解析:根据三角函数的诱导公式以及两角和差的正切公式进行计算即可.
∵ ,
∴ ,
则 .
答案:
16.已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,SA与圆锥底面所成角为30°.若△SAB的面积为8,则该圆锥的体积为 .
解析:利用已知条件求出母线长度,然后求解底面半径,以及圆锥的高.然后求解体积即可.
圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,△SAB的面积为8,可得: SA2=8,解得SA=4,
SA与圆锥底面所成角为30°.可得圆锥的底面半径为:2 ,圆锥的高为:2,
则该圆锥的体积为:V= ×π×(2 )2×2=8π.
答案:8π
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17.记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式.
解析:(1)根据a1=-7,S3=-15,可得a1=-7,3a1+3d=-15,求出等差数列{an}的公差,然后求出an即可.
答案:(1)∵等差数列{an}中,a1=-7,S3=-15,
∴a1=-7,3a1+3d=-15,解得a1=-7,d=2,
∴an=-7+2(n-1)=2n-9.
(2)求Sn,并求Sn的最小值.
解析:(2)由a1=-7,d=2,an=2n-9,得Sn= (a1+an)= (2n2-16n)=n2-8n=(n-4)2-16,由此可求出Sn以及Sn的最小值.
答案:(2)∵a1=-7,d=2,an=2n-9,
∴Sn= (a1+an)= (2n2-16n)=n2-8n=(n-4)2-16,
∴当n=4时,前n项的和Sn取得最小值为-16.
18.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.
解析:(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.
答案:(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)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.
解析:(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.
答案:(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.
19.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.
解析:(1)证明:可得AB2+BC2=AC2,即△ABC是直角三角形,又POA≌△POB≌△POC,可得∠POA=∠POB=∠POC=90°,即可证明PO⊥平面ABC.
答案:(1)证明:∵AB=BC=2 ,AC=4,∴AB2+BC2=AC2,即△ABC是直角三角形,
又O为AC的中点,∴OA=OB=OC,
∵PA=PB=PC,∴△POA≌△POB≌△POC,∴∠POA=∠POB=∠POC=90°,
∴PO⊥AC,PO⊥OB,OB∩AC=0,∴PO⊥平面ABC.
(2)若点M在棱BC上,且MC=2MB,求点C到平面POM的距离.
解析:(2)设点C到平面POM的距离为d.由VP-OMC=VC-POM ,解得d即可
答案:(2)由(1)得PO⊥平面ABC, ,
在△COM中, .
,
.
设点C到平面POM的距离为d.由VP-OMC=VC-POM ,
解得d= ,
∴点C到平面POM的距离为 .
20.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.
解析:(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 ,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.
答案:(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 ,解得:sin2θ= ,
∴θ= ,则直线的斜率k=1,
∴直线l的方程y=x-1.
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
解析:(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.
答案:(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.
21.已知函数f(x)= x3-a(x2+x+1).
(1)若a=3,求f(x)的单调区间.
解析:(1)利用导数,求出极值点,判断导函数的符号,即可得到结果.
答案:(1)当a=3时,f(x)= x3-a(x2+x+1),
所以f′(x)=x2-6x-3时,令f′(x)=0解得x=3±2 ,
当x∈(-∞,3-2 ),x∈(3+2 ,+∞)时,f′(x)>0,函数是增函数,
当x∈(3-2 ,3+2 )时,f′(x)<0,函数是单调递减,
综上,f(x)在(-∞,3-2 ),(3+2 ,+∞),上是增函数,在(3-2 ,3+2 )上递减.
(2)证明:f(x)只有一个零点.
解析:(2)分离参数后求导,先找点确定零点的存在性,再利用单调性确定唯一性.
答案:(2)证明:因为x2+x+1=(x+ )2+ >0,
所以f(x)=0等价于 ,
令 ,
则 ,仅当x=0时,g′(x)=0,所以g(x)在R上是增函数;
g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点.
又因为f(3a-1)=-6a2+2a- =-6(a- )2- <0,
f(3a+1)= >0,
故f(x)有一个零点,
综上,f(x)只有一个零点.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.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.
解析:(1)直接利用转换关系,把参数方程与直角坐标方程进行转化.
答案:(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)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.
解析:(2)利用直线和曲线的位置关系,在利用中点坐标求出结果.
答案:(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到: ,
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.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.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.
解析:(1)去绝对值,化为分段函数,求出不等式的解集即可.
答案:(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)若f(x)≤1,求a的取值范围.
解析:(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
答案:(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,+∞).