2018年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅲ卷)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.已知集合A={x|x﹣1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( )
A.{0}
B.{1}
C.{1,2}
D.{0,1,2}
解析:∵A={x|x﹣1≥0}={x|x≥1},B={0,1,2},
∴A∩B={x|x≥1}∩{0,1,2}={1,2}.
答案:C
2.(1+i)(2﹣i)=( )
A.﹣3﹣i
B.﹣3+i
C.3﹣i
D.3+i
解析:(1+i)(2﹣i)=3+i.
答案:D
3.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由题意可知,如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,小的长方体,是榫头,从图形看出,轮廓是长方形,内含一个长方形,并且一条边重合,另外3边是虚线,所以木构件的俯视图是A.
答案:A
4.若sinα= ,则cos2α=( )
A.
B.
C.﹣
D.﹣
解析:∵sinα= ,
∴cos2α=1﹣2sin2α= .
答案:B
5.若某群体中的成员只用现金支付的概率为0.45,既用现金支付也用非现金支付的概率为0.15,则不用现金支付的概率为( )
A.0.3
B.0.4
C.0.6
D.0.7
解析:某群体中的成员只用现金支付,既用现金支付也用非现金支付,不用现金支付,是互斥事件,
所以不用现金支付的概率为:1﹣0.45﹣0.15=0.4.
答案:B
6.函数 的最小正周期为( )
A.
B.
C.π
D.2π
解析:函数 的最小正周期为 =π.
答案:C
7.下列函数中,其图象与函数y=lnx的图象关于直线x=1对称的是( )
A.y=ln(1﹣x)
B.y=ln(2﹣x)
C.y=ln(1+x)
D.y=ln(2+x)
解析:首先根据函数y=lnx的图象,
则:函数y=lnx的图象与y=ln(﹣x)的图象关于y轴对称.
由于函数y=lnx的图象关于直线x=1对称.
则:把函数y=ln(﹣x)的图象向右平移2个单位即可得到:y=ln(2﹣x).
即所求得解析式为:y=ln(2﹣x).
答案:B
8.直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x﹣2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是( )
A.[2,6]
B.[4,8]
C.[ ]
D.[ ]
解析:∵直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,
∴令x=0,得y=﹣2,令y=0,得x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(0,﹣2),|AB|= ,
∵点P在圆(x﹣2)2+y2=2上,∴设P ,
∴点P到直线x+y+2=0的距离:
,
∵ ∈[﹣1,1],∴d= ∈[ ],
∴△ABP面积的取值范围是:
[ ]=[2,6].
答案:A
9.函数y=﹣x4+x2+2的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
解析:函数过定点(0,2),排除A,B.
函数的导数f′(x)=﹣4x3+2x=﹣2x(2x2﹣1),
由f′(x)>0得2x(2x2﹣1)<0,
得x<﹣ 或0<x< ,此时函数单调递增,排除C.
答案:D
10.已知双曲线C: (a>0,b>0)的离心率为 ,则点(4,0)到C的渐近线的距离为( )
A.
B.2
C.
D.
解析:双曲线C: (a>0,b>0)的离心率为 ,
可得 ,即: ,解得a=b,
双曲线C: (a>b>0)的渐近线方程玩:y=±x,
点(4,0)到C的渐近线的距离为: .
答案:D
11.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为 ,则C=( )
A.
B.
C.
D.
解析:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.
△ABC的面积为 ,
∴S△ABC= ,
∴sinC= =cosC,
∵0<C<π,∴C= .
答案:C
12.设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且面积为 ,则三棱锥D﹣ABC体积的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
解析:△ABC为等边三角形且面积为 ,可得 ,解得AB=6,
球心为O,三角形ABC 的外心为O′,显然D在O′O的延长线与球的交点如图:
,
则三棱锥D﹣ABC高的最大值为:6,
则三棱锥D﹣ABC体积的最大值为: .
答案:B
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知向量 =(1,2), =(2,﹣2), =(1,λ).若 ∥( ),则λ=____.
解析:∵向量 =(1,2), =(2,﹣2),
∴ =(4,2),
∵ =(1,λ), ∥( ),
∴ ,
解得λ= .
答案:
14.某公司有大量客户,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异.为了解客户的评价,该公司准备进行抽样调查,可供选择的抽样方法有简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,则最合适的抽样方法是____.
解析:某公司有大量客户,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异,
为了解客户的评价,该公司准备进行抽样调查,
可供选择的抽样方法有简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,
则最合适的抽样方法是分层抽样.
答案:分层抽样
15.若变量x,y满足约束条件 ,则z=x+ y的最大值是____.
解析:画出变量x,y满足约束条件 表示的平面区域如图:
由 解得A(2,3).
z=x+ y变形为y=﹣3x+3z,作出目标函数对应的直线,
当直线过A(2,3)时,直线的纵截距最小,z最大,
最大值为2+3× =3.
答案:3
16.已知函数 ,f(a)=4,则f(﹣a)=____.
解析:函数
满足 ,
所以g(x)是奇函数.
函数 ,f(a)=4,
可得f(a)=4= ,可得ln( )=3,
则f(﹣a)=﹣ln( )+1=﹣3+1=﹣2.
答案:﹣2
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.
解析:(1)利用等比数列通项公式列出方程,求出公比q=±2,由此能求出{an}的通项公式.
(2)当a1=1,q=﹣2时, ,由Sm=63,得 =63,m∈N,无解;当a1=1,q=2时,Sn=2n﹣1,由此能求出m.
答案:(1)∵等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.
∴1×q4=4×(1×q2),
解得q=±2,
当q=2时,an=2n﹣1,
当q=﹣2时,an=(﹣2)n﹣1,
∴{an}的通项公式为,an=2n﹣1,或an=(﹣2)n﹣1.
(2)记Sn为{an}的前n项和.
当a1=1,q=﹣2时, ,
由Sm=63,得 =63,m∈N,无解;
当a1=1,q=2时, ,
由Sm=63,得Sm=2m﹣1=63,m∈N,
解得m=6.
18.某工厂为提高生产效率,开展技术创新活动,提出了完成某项生产任务的两种新的生产方式.为比较两种生产方式的效率,选取40名工人,将他们随机分成两组,每组20人.第一组工人用第一种生产方式,第二组工人用第二种生产方式.根据工人完成生产任务的工作时间(单位:min)绘制了如下茎叶图:
(1)根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高?并说明理由;
(2)求40名工人完成生产任务所需时间的中位数m,并将完成生产任务所需时间超过m和不超过m的工人数填入下面的列联表:
|
超过m |
不超过m |
第一种生产方式 |
|
|
第二种生产方式 |
|
|
(3)根据(2)中的列联表,能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异?
附: ,
P(K2≥k) |
0.050 |
0.010 |
0.001 |
k |
3.841 |
6.635 |
10.828 |
解析:(1)根据茎叶图中的数据判断第二种生产方式的工作时间较少些,效率更高;
(2)根据茎叶图中的数据计算它们的中位数,再填写列联表;
(3)列联表中的数据计算观测值,对照临界值得出结论.
答案:(1)根据茎叶图中的数据知,
第一种生产方式的工作时间主要集中在70~92之间,
第二种生产方式的工作时间主要集中在65~90之间,
所以第二种生产方式的工作时间较少些,效率更高;
(2)这40名工人完成生产任务所需时间按从小到大的顺序排列后,
排在中间的两个数据是79和81,计算它们的中位数为m= =80;
由此填写列联表如下;
|
超过m |
不超过m |
总计 |
第一种生产方式 |
15 |
5 |
20 |
第二种生产方式 |
5 |
15 |
20 |
总计 |
20 |
20 |
40 |
(3)根据(2)中的列联表,计算
,
∴能有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异.
19.如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧 所在平面垂直,M是 上异于C,D的点.
(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD?说明理由.
解析:(1)通过证明CD⊥AD,CD⊥DM,证明CD⊥平面AMD,然后证明平面AMD⊥平面BMC;
(2)存在P是AM的中点,利用直线与平面培训的判断定理说明即可.
答案:(1)证明:矩形ABCD所在平面与半圆弦 所在平面垂直,所以AD⊥半圆弦 所在平面,CM⊂半圆弦 所在平面,
∴CM⊥AD,
M是 上异于C,D的点.∴CM⊥DM,DM∩AD=D,∴CD⊥平面AMD,CD⊂平面CMB,
∴平面AMD⊥平面BMC;
(2)解:存在P是AM的中点,
理由:
连接BD交AC于O,取AM的中点P,连接OP,可得MC∥OP,MC⊄平面BDP,OP⊂平面BDP,
所以MC∥平面PBD.
20.已知斜率为k的直线l与椭圆C: 交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m>0).
(1)证明:k<﹣ ;
(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且 ,证明: .
解析:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),利用点差法得6(x1﹣x2)+8m(y1﹣y2)=0, ,又点M(1,m)在椭圆内,即 ,(m>0),解得m的取值范围,即可得k<﹣ ,
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),可得x1+x2=2
由 ,可得x3﹣1=0,由椭圆的焦半径公式得则|FA|=a﹣ex1=2﹣ x1,|FB|=2﹣ x2,|FP|=2﹣ x3= .即可证明|FA|+|FB|=2|FP|.
答案:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵线段AB的中点为M(1,m),
∴x1+x2=2,y1+y2=2m
将A,B代入椭圆C: 中,可得
,
两式相减可得,3(x1+x2)(x1﹣x2)+4(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
即6(x1﹣x2)+8m(y1﹣y2)=0,
∴
点M(1,m)在椭圆内,即 ,(m>0),
解得0<m<
∴ .
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),
可得x1+x2=2
∵ ,F(1,0),∴x1﹣1+x2﹣1+x3﹣1=0,
∴x3=1
由椭圆的焦半径公式得则|FA|=a﹣ex1=2﹣ x1,|FB|=2﹣ x2,|FP|=2﹣ x3= .
则|FA|+|FB|=4﹣ (x1+x2)=3,
∴|FA|+|FB|=2|FP|,
21.已知函数 .
(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;
(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.
解析:(1)
由f′(0)=2,可得切线斜率k=2,即可得到切线方程.
(2)可得 .可得f(x)在(-∞, ),(2,+∞)递减,在( ,2)递增,注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(2)=4a+1>0
只需 ,即可.
答案:(1) .
∴f′(0)=2,即曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线斜率k=2,
∴曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程方程为y﹣(﹣1)=2x.
即2x﹣y﹣1=0为所求.
(2)证明:函数f(x)的定义域为:R,
可得 .
令f′(x)=0,可得x1=2,x2= <0,
当x∈(-∞, )时,f′(x)<0,x∈( ,2)时,f′(x)>0,x∈(2,+∞)时,f′(x)<0.
∴f(x)在(-∞, ),(2,+∞)递减,在( ,2)递增,
注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(@)=4a+1>0
函数g(x)的图象如下:
∵a≥1,∴ ∈(0,1],则 ,
∴ ,
∴当a≥1时,f(x)+e≥0.
(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.在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为 ,(θ为参数),过点(0,﹣ )且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点.
(1)求α的取值范围;
(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.
解析:(1)⊙O的普通方程为x2+y2=1,圆心为O(0,0),半径r=1,当α= 时,直线l的方程为x=0,成立;当α≠ 时,过点(0,﹣ )且倾斜角为α的直线l的方程为y=tanα·x+ ,从而圆心O(0,0)到直线l的距离 ,进而求出 或 ,由此能求出α的取值范围.
(2)设直线l的方程为x=m(y+ ),联立 ,得 ,由此利用韦达定理、中点坐标公式能求出AB中点P的轨迹的参数方程.
答案:(1)∵⊙O的参数方程为 (θ为参数),
∴⊙O的普通方程为x2+y2=1,圆心为O(0,0),半径r=1,
当α= 时,过点(0,﹣ )且倾斜角为α的直线l的方程为x=0,成立;
当α≠ 时,过点(0,﹣ )且倾斜角为α的直线l的方程为y=tanα·x+ ,
∵倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点,
∴圆心O(0,0)到直线l的距离 ,
∴tan2α>1,∴tanα>1或tanα<﹣1,
∴ 或 ,
综上α的取值范围是( ).
(2)由(1)知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=m(y+ ),
设A(x1,y1),(B(x2,y2),P(x3,y3),
联立 ,得 ,
,
,
,
∴AB中点P的轨迹的参数方程为 ,(m为参数),(﹣1<m<1).
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.设函数f(x)=|2x+1|+|x﹣1|.
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.
解析:(1)利用分段函数的性质将函数表示为分段函数形式进行作图即可.
(2)将不等式恒成立转化为图象关系进行求解即可.
答案:(1)当x≤﹣ 时,f(x)=﹣(2x+1)﹣(x﹣1)=﹣3x,
当﹣ <x<1,f(x)=(2x+1)﹣(x﹣1)=x+2,
当x≥1时,f(x)=(2x+1)+(x﹣1)=3x,
则 对应的图象为:
画出y=f(x)的图象;
(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,
当x=0时,f(0)=2≤0·a+b,∴b≥2,
当x>0时,要使f(x)≤ax+b恒成立,
则函数f(x)的图象都在直线y=ax+b的下方或在直线上,
∵f(x)的图象与y轴的交点的纵坐标为2,
且各部分直线的斜率的最大值为3,
故当且仅当a≥3且b≥2时,不等式f(x)≤ax+b在[0,+∞)上成立,
即a+b的最小值为5.