数 学(理科)
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合Mx|x21,Nx|2x1,则MN( )
A. B.x|0x1 C.x|x0 D.x|x1 2.若复数z满足
,则z的共轭复数为( ) 2iz3i(i为虚数单位)
A.2i B.2i C.12i D.12i
23.命题“x0R,x0x010”的否定是( ) A.xR,xx10 B.xR,xx10
22C.x0R,x0x010 D. x0R,x0x010
224.《张丘建算经》卷上第22 题为:“今有女善织,日益功疾,且从第2天起,每天比前一天多织相同量的布,若第一天织5尺布,现在一月(按30天计),共织390尺布”,则该女最后一天织多少尺布?( )
A.18 B.20 C. 21 D.25
5.我们可以用随机数法估计的值,下面程序框图表示其基本步骤(函数RAND是产生随机数的函数,它能随机产生0,1内的任何一个实数),若输出的结果为521,则由此可估计
的近似值为( )
A.3.119 B.3.126 C. 3.132 D.3.151
1
6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.80 B.160 C. 240 D.480 7.设a01sinxdx,则ax的展开式中常数项是( )
xcosx的图像大致为( ) 6A.-160 B.160 C. -20 D.20
12x8.函数fxx129.已知数列an满足a1a2a3an2nnN*,且对任意nN*都有
211a1a21t,则实数t的取值范围为( ) anA.(,) B.[,) C.(,) D.[,)
131323234x2y21m恒成立,则m的最大值为10.设正实数x,y满足x,y1,不等式
y12x12( )
A.22 B.42 C. 8 D.16
x211.已知直线l与双曲线y21相切于点P,l与双曲线两条渐近线交于M,N两点,则
4OMON的值为( )
A. 3 B.4 C. 5 D.与P的位置有关
12.已知函数fxxxlnx,若kZ,且kx1fx对任意的x1恒成立,则k的最大值为( )
A.2 B.3 C. 4 D.5
二、填空题:本大题共4题,每小题5分,共20分,将答案填在答题纸上.
13.在平面直角坐标系xOy中,已知角的顶点和点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边上一点M坐标为1,3,则tan
. 42
x3y5014.已知实数x,y满足不等式组2xy40,则zxy的最小值为 .
y2015.过抛物线y12的直线交抛物线于A,B两点,则x的焦点F作一条倾斜角为30°
4AB .
16.若函数fx满足a、bR都有3fa2bfa2fb,且
3f11,f47,则f2017 .
三、解答题 :本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (本小题满分12分) 已知ABC外接圆直径为430,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,C60. 3abc的值;
sinAsinBsinC(Ⅱ)若abab,求ABC的面积.
(Ⅰ)求
18. (本小题满分12分)
如图,在四棱锥SABCD中,底面梯形ABCD中,BC//AD,平面SAB平面
ABCD,SAB是等边三角形,已知AC2AB4,BC2AD2DC25.
(Ⅰ)求证:平面SAB平面SAC; (Ⅱ)求二面角BSCA的余弦值. 19. (本小题满分12分)
北京时间3月15日下午,谷歌围棋人工智能AlphaGO与韩国棋手李世石进行最后一轮较量,AlphaGO获得本场比赛胜利,最终人机大战总比分定格在1:4.人机大战也引发全民对围棋的关注,某学校社团为调查学生学习围棋的情况,随机抽取了100名学生进行调
3
查.根据调查结果绘制的学生日均学习围棋时间的频率分布直方图(如图所示),将日均学习围棋时间不低于40分钟的学生称为“围棋迷”. (Ⅰ)根据已知条件完成下面的列联表,并据此资料你是否有95%的把握认为“围棋迷”与性别有关?
男 女 合计 非围棋迷 围棋迷 合计 10 55
(Ⅱ)将上述调查所得到的频率视为概率,现在从该地区大量学生中,采用随机抽样方法每次抽取1名学生,抽取3次,记被抽取的3名淡定生中的“围棋迷”人数为X.若每次抽取的结果是相互独立的,求X的分布列,期望EX和方差DX.
nadbc附:K2,其中nabcd.
abcdacbd 2Px2k 0.05 0.01 k 3.841 6.635 22220. (本小题满分12分) 已知圆M:xyrr0与直线l:x3y40相切,设点A为圆上一动点,
ABx轴于B,且动点N满足AB2NB,设动点N的轨迹为曲线C.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)直线l与直线l1垂直且与曲线C交于P,Q两点,求OPQ面积的最大值. 21. (本小题满分12分) 设函数fx1mxln1x.
(Ⅰ)若当0x1时,函数fx的图像恒在直线yx上方,求实数m的取值范围;
1001(Ⅱ)求证:e100010004.
4
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为x2cos(为参数),在以O为极
ysin,半径为1的圆. 2点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心为3,(Ⅰ)求曲线C1,C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)设M为曲线C1上的点,N为曲线C2上的点,求MN的取值范围.
23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
已知a0,b0,函数fxxaxb的最小值为4. (Ⅰ)求ab的值; (Ⅱ)求
1212ab的最小值. 49 5
数学(理科)参考答案
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.B 2.D 3.A 4.C 5.B 6.B 7.A 8.C 9.D 10.C 11.A 12.B.
二、填空题:本大题共4题,每小题5分,共20,把答案填在答题卷的横线上 13. 23; 14. 13; 15.
16; 16.4033. 3
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分) 解: (Ⅰ)由正弦定理可得:abc432R,……2分 sinAsinBsinC3所以a434343sinB,csinC. sinA,b333abc43(sinAsinBsinC)43. ……6分 sinAsinBsinC3(sinAsinBsinC)3(Ⅱ)由c43433sinC,得c2,……………8分 332222222由余弦定理得cab2abcosC,即4abab(ab)3ab,
又abab,所以(ab)3ab40,解得ab4或ab1(舍去).……10分
2所以SABC
113absinC43.……………12分 22218. 解:(Ⅰ)证明:在BCA中,由于AB2,CA4,BC25, AB2AC2BC2,故ABAC.……………2分
平面SAB又平面SAB平面ABCD,平面ABCDAB,
AC平面ABCD,AC平面SAB,……………4分
又AC平面SAC,故平面SAC平面SAB ……………6分 (2)如图建立Axyz空间直角坐标系,A0,0,0,B2,0,0,
6
S1,0,3,C(0,4,,0)CS(1,4,3),BC(2,4,0),
AC0,4,0,……………8分
设平面SBC的法向量nx1,y1,z1, 由2x14y10 x14y13z10nCS0nBC0令y11,则x12,z12323, n2,1,.…10分 33设平面SCA的法向量mx2,y2,z2,
4y20mAC0由,令x23 ,m3,0,1. mCS0x24y23z20cosn,mnmnm219219,二面角B-SC-A的余弦值为. ……………12分
1919
19. 解:(Ⅰ)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“围棋迷”有25人,…1分 从而22列联表如下:
非围棋迷 围棋迷 合计 男 30 15 45 女 45 10 55 合计 75 25 100 ……………3分
将22列联表中的数据代入公式计算,得
n(adbc)2100(30104515)2100K3.030 (ab)(cd)(ac)(bd)75254555332因为3.030<3.841,所以没有理由认为“围棋迷”与性别有关. ……………6分
(Ⅱ)由频率分布直方图知抽到“围棋迷”的频率为0. 25,将频率视为概率,即从观众中抽取一名“围棋迷”的概率为
1.由题意X42 3 1B3,,从而X的分布列为 3X P 0 1 27 6427 649 641 64……………10分
13139EX=np=3=. D(X)3. ……………12分
444416
20.(Ⅰ)设动点N(x,y),A(x0,y0),因为ABx轴于B,所以B(x0,0),……1分
7
设圆M的方程为M:xyr, 由题意得r22241322所以圆M的程为M:xy4.……………3分
2,
x0x,由题意, AB2NB,所以(0,y0)2(x0x,y),所以,即
y2y,0x2y21 ,……………5分 将A(x,2y)代入圆M:xy4,得动点N的轨迹方程4x2y21, (Ⅱ)由题意设直线l3xym0,设直线l与椭圆交于4y3xm,22P(x1,y1),Q(x2,y2),联立方程2得13x83mx4m40,
2x4y4,192m2413(4m24)16(m213)0,解得m213,
2283m16(m213)43m213m2, x1,22613m4m213, ……………10分又因为点O到直线l的距离d,PQ2x1x22132SOPQ1m413m22m2(13m2)21. 221313OPQ面积的最大值为1.……………12分
21. (Ⅰ)令F(x)f(x)x(1mx)ln(1x)x,则F'(x)mln(1x)1mx1,1xmx2m1,……………2分 (1x)2mx2m110, ①当m时,由于x(0,1),有F\"(x)2(1x)2于是F'(x)在x(0,1)上单调递增,从而F'(x)F'(0)0,因此F(x)在x(0,1)上单调递增,即F(x)0;……………3分 mx2m10, ②当m0时,由于x(0,1),有F\"(x)(1x)2x(0,1),F\"(x)于是F'(x)在x(0,1)上单调递减,从而F'(x)F'(0)0,
因此F(x)在x(0,1)上单调递减,即F(x)F(0)0不符;……………4分 ③当12m1m0时,令x0min{1,},当x(0,x0]时, 2m 8
F\"(x)mx2m10,于是F'(x)在x(0,x0]上单调递减, 2(1x)从而F'(x)F'(0)0,因此F(x)在x(0,x0]上单调递减, 即F(x)F(0)0而且仅有F(0)0不符.
综上可知,所求实数m的取值范围是(,].……………6分 (Ⅱ)对要证明的不等式等价变形如下:
21n5e恒成立,等价变形 对于任意的正整数n,不等式(1)n1221121)ln(1)0相当于(2)中m,x0的情形,……………8分 5nnn521F(x)在x(0,]上单调递减,即F(x)F(0)0;……………10分
21211取x(n2),得:都有(1)ln(1)0成立;
n5nnn令n1000得证. ……………12分 (1
22. (本小题满分10分)选修4—4,坐标系与参数方程 x2y21. 解:(Ⅰ)消去参数可得C1的直角坐标方程为4曲线C2的圆心的直角坐标为(0,3), 22∴C2的直角坐标方程为x(y3)1.………………4分 (2)设M(2cos,sin), 则|MC2|(2cos)2(sin3)24cos2sin26sin9 3sin26sin133(sin1)216. 1sin1,|MC2|min2,,|MC2|max4. 根据题意可得|MN|min211,,|MN|max415, 即|MN|的取值范围是1,5..………………10分 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 解:(Ⅰ)因为,xaxbabab, 所以f(x)ab,当且仅当(xa)(xb)0时,等号成立,又a(Ⅱ)由(1)知ab4,b4a, 0,b0,
所以|ab|ab,所以f(x)的最小值为ab,所以ab4..………………5分
1212121138161316162aba4aa2a(a)2, 49493699361313163611216当且仅当a时,a2,bb的最小值为.………………10分 13134913
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