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文档介绍
数学卷·2017届山东省淄博市高考数学二模试卷(理科)(解析版)
2017年山东省淄博市高考数学二模试卷(理科) 一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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.复数=( ) A.1﹣2i B.1+2i C.﹣1﹣2i D.﹣1+2i 2.已知集合A={x|y=lg(x+1)},B={﹣2,﹣1,0,1},则(∁RA)∩B=( ) A.{﹣2,﹣1} B.{﹣2} C.{﹣1,0,1} D.{0,1} 3.下列四个结论中正确的个数是( ) ①若am2<bm2,则a<b ②己知变量x和y满足关系y=﹣0.1x+1,若变量y与z正相关,则x与z负相关 ③“己知直线m,n和平面α、β,若m⊥n,m⊥α,n∥β,则α⊥β”为真命题 ④m=3是直线(m+3)x+my﹣2=0与直线mx﹣6y+5=0互相垂直的充要条件. A.1 B.2 C.3 D.4 4.已知单位向量,,满足,则与夹角的余弦值为( ) A. B. C. D. 5.函数f(x)=|x+2017|﹣|x﹣2016|的最大值为( ) A.﹣1 B.1 C.4033 D.﹣4033 6.二项式展开式的常数项为( ) A.﹣80 B.﹣16 C.80 D.16 7.若角θ终边上的点在抛物线的准线上,则cos2θ=( ) A. B. C. D. 8.已知函数(e为自然对数的底数),当x∈时,y=f(x)的图象大致是( ) A. B. C. D. 9.已知约束条件为,若目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值,则k的取值范围为( ) A.(﹣2,﹣1) B.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞) C.(﹣∞,﹣2) D.(﹣1,+∞) 10.如图为一个多面体的三视图,则该多面体的体积为( ) A. B.7 C. D. 二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上) 11.已知奇函数f(x)=,则f(﹣2)的值为 . 12.过点(1,1)的直线l与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9相交于A,B两点,当|AB|=4时,直线l的方程为 . 13.若按如图所示的程序框图运行后,输出的结果是63,则判断框中的整数M的值是 . 14.甲乙两人做报数游戏,其规则是:从1开始两人轮流连续报数,每人每次最少报1个数,最多可以连续报6个(如,第一个人先报“1,2”,则另一个人可以有“3”,“3,4”,…“3,4,5,6,7,8”等六种报数方法),谁抢先报到“100”则谁获胜.如果从甲开始,则甲要想必胜,第一次报的数应该是 . 15.已知抛物线y2=8x的一条弦AB经过焦点F,O为坐标原点,D为线段OB的中点,延长OA至点C,使|OA|=|AC|,过C,D向y轴作垂线,垂足分别为E,G,则|EG|的最小值为 . 三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 16.已知函数f(x)=sinωxcosωx﹣cos2ωx+(ω>0),与f(x)图象的对称轴x=相邻的f(x)的零点为x=. (Ⅰ)讨论函数f(x)在区间上的单调性; (Ⅱ)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且c=,f(C)=1,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)共线,求a,b的值. 17.如图,在三棱锥A﹣BCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,AC=6,BC=CD=6,E点在平面BCD内,EC=BD,EC⊥BD. (Ⅰ)求证:AE⊥平面BCDE; (Ⅱ)设点G在棱AC上,若二面角C﹣EG﹣D的余弦值为,试求的值. 18.甲乙两名同学参加定点投篮测试,已知两人投中的概率分别是和,假设两人投篮结果相互没有影响,每人各次投球是否投中也没有影响. (Ⅰ)若每人投球3次(必须投完),投中2次或2次以上,记为达标,求甲达标的概率; (Ⅱ)若每人有4次投球机会,如果连续两次投中,则记为达标.达标或能断定不达标,则终止投篮.记乙本次测试投球的次数为X,求X的分布列和数学期望EX. 19.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,Sn=Sn﹣1+an﹣1+(n∈N*且n≥2),数列{bn}满足:b1=﹣,且3bn﹣bn﹣1=n+1(n∈N*且n≥2). (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)求证:数列{bn﹣an}为等比数列; (Ⅲ)求数列{bn}的前n项和的最小值. 20.已知a∈R,函数f(x)=aex﹣x﹣1,g(x)=x﹣ln(x+1)(e=2.71828…是自然对数的底数). (Ⅰ)讨论函数f(x)极值点的个数; (Ⅱ)若a=1,且命题“∀x∈时,y=f(x)的图象大致是( ) A. B. C. D. 【考点】3O:函数的图象. 【分析】利用函数的奇偶性以及函数的特殊值判断即可. 【解答】解:函数=, f(﹣x)=﹣=﹣f(x),函数是奇函数,排除选项A,C, 当x=π时,f(π)=>1, 排除B, 故选:D. 9.已知约束条件为,若目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值,则k的取值范围为( ) A.(﹣2,﹣1) B.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞) C.(﹣∞,﹣2) D.(﹣1,+∞) 【考点】7C:简单线性规划. 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,结合目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值即可求得k的取值范围. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, 联立,解得A(8,10), 化目标函数z=kx+y为y=﹣kx+z, ∵目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值, ∴﹣k>2,则k<﹣2. ∴k的取值范围为(﹣∞,﹣2). 故选:C. 10.如图为一个多面体的三视图,则该多面体的体积为( ) A. B.7 C. D. 【考点】L!:由三视图求面积、体积. 【分析】如图所示,由已知三视图可知:该几何体为正方体去掉两个倒立的三棱锥.利用体积计算公式即可得出. 【解答】解:如图所示,由已知三视图可知:该几何体为正方体去掉两个倒立的三棱锥. ∴该多面体的体积V=23﹣﹣ =7. 故选:B. 二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上) 11.已知奇函数f(x)=,则f(﹣2)的值为 ﹣8 . 【考点】3T:函数的值. 【分析】由f(x)为R上的奇函数可得f(0)=0,从而可得a值,设x<0,则﹣x>0,由f(﹣x)=﹣f(x)得3﹣x﹣1=﹣f(x),由此可得f(x),即g(x),即可求得f(﹣2). 【解答】解:因为奇函数f(x)的定义域为R, 所以f(0)=0,即30﹣a=0,解得a=1, 设x<0,则﹣x>0,f(﹣x)=﹣f(x),即3﹣x﹣1=﹣f(x), 所以f(x)=﹣3﹣x+1,即g(x)=﹣3﹣x+1, 所以f(﹣2)=g(﹣2)=﹣32+1=﹣8. 故答案为:﹣8. 12.过点(1,1)的直线l与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9相交于A,B两点,当|AB|=4时,直线l的方程为 x+2y﹣3=0 . 【考点】J9:直线与圆的位置关系. 【分析】当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为:x=1,不符合题意;当直线l的斜率存在时,圆心到直线kx﹣y﹣k+1=0的距离d==,解得k=﹣,由此能求出直线l的方程. 【解答】解:直线l:经过点(1,1)与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9相交于A,B两点,|AB|=4,则圆心到直线的距离为, 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为:x=1,不符合题意; 当直线l的斜率存在时,设直线l:y=k(x﹣1)+1,即kx﹣y﹣k+1=0 圆心到直线kx﹣y﹣k+1=0的距离d==,解得k=﹣, ∴直线l的方程为x+2y﹣3=0. 故答案为:x+2y﹣3=0. 13.若按如图所示的程序框图运行后,输出的结果是63,则判断框中的整数M的值是 6 . 【考点】EF:程序框图. 【分析】由图知每次进入循环体,S的值被施加的运算是乘以2加上1, 由此运算规律进行计算,经过5次运算后输出的结果是63,故M=6. 【解答】解:由图知运算规则是对S=2S+1,执行程序框图,可得 A=1,S=1 满足条件A<M,第1次进入循环体S=2×1+1=3, 满足条件A<M,第2次进入循环体S=2×3+1=7, 满足条件A<M,第3次进入循环体S=2×7+1=15, 满足条件A<M,第4次进入循环体S=2×15+1=31, 满足条件A<M,第5次进入循环体S=2×31+1=63, 由于A的初值为1,每进入1次循环体其值增大1,第5次进入循环体后A=5; 所以判断框中的整数M的值应为6,这样可保证循环体只能运行5次. 故答案为:6. 14.甲乙两人做报数游戏,其规则是:从1开始两人轮流连续报数,每人每次最少报1个数,最多可以连续报6个(如,第一个人先报“1,2”,则另一个人可以有“3”,“3,4”,…“3,4,5,6,7,8”等六种报数方法),谁抢先报到“100”则谁获胜.如果从甲开始,则甲要想必胜,第一次报的数应该是 1,2 . 【考点】F4:进行简单的合情推理. 【分析】由条件每人一次最少要报一个数,最多可以连续报7个数,可知除去先开始的个数,使得后来两人之和为8的倍数即可. 【解答】解:∵至少拿1个,至多拿6个, ∴两人每轮总和完全可控制的只有7个, ∴把零头去掉后,剩下的就是7的倍数了,这样无论对手怎么拿,都可以保证每一轮(每人拿一次后)都是拿走7个,即先取2个,以后每次如果乙报a,甲报7﹣a即可,保证每一轮两人报的和为7即可,最终只能甲抢到100. 故先开始甲应取2个. 故答案为:1,2. 15.已知抛物线y2=8x的一条弦AB经过焦点F,O为坐标原点,D为线段OB的中点,延长OA至点C,使|OA|=|AC|,过C,D向y轴作垂线,垂足分别为E,G,则|EG|的最小值为 4 . 【考点】K8:抛物线的简单性质. 【分析】设直线AB的方程为x=my+1,代入抛物线y2=8x,可得y2﹣8my﹣8=0,|EG|=y2﹣2y1=y2+,利用基本不等式即可得出结论. 【解答】解:设直线AB的方程为x=my+1,代入抛物线y2=8x,可得y2﹣8my﹣8=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=8m,y1y2=﹣8, ∴|EG|=y2﹣2y1=y2+≥4,当且仅当y2=4时,取等号,即|EG|的最小值为4, 故答案为:4. 三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 16.已知函数f(x)=sinωxcosωx﹣cos2ωx+(ω>0),与f(x)图象的对称轴x=相邻的f(x)的零点为x=. (Ⅰ)讨论函数f(x)在区间上的单调性; (Ⅱ)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且c=,f(C)=1,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)共线,求a,b的值. 【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用;H2:正弦函数的图象. 【分析】(Ⅰ)先确定函数的解析式,再讨论函数f(x)在区间上的单调性; (Ⅱ)求出C,利用与向量共线,所以sinB=2sinA,由正弦定理得,b=2a①,由余弦定理得,c2=a2+b2,即a2+b2﹣ab②,即可求a,b的值. 【解答】解:(Ⅰ) == 由与f(x)图象的对称轴相邻的零点为,得, 所以ω=1,即 令,函数y=sinz单调增区间是,k∈Z, 由, 得,k∈Z, 设, , 易知, 所以当时,f(x)在区间 上单调递增,在区间上单调递减. (Ⅱ),则, 因为0<C<π,所以, 从而, 解得. 因为与向量共线,所以sinB=2sinA, 由正弦定理得,b=2a① 由余弦定理得,c2=a2+b2,即a2+b2﹣ab② 由①②解得a=1,b=2 17.如图,在三棱锥A﹣BCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,AC=6,BC=CD=6,E点在平面BCD内,EC=BD,EC⊥BD. (Ⅰ)求证:AE⊥平面BCDE; (Ⅱ)设点G在棱AC上,若二面角C﹣EG﹣D的余弦值为,试求的值. 【考点】MT:二面角的平面角及求法;LW:直线与平面垂直的判定. 【分析】(Ⅰ)连接BE,设BD交CE于O,只需证明CD⊥AE,BC⊥AE,BC∩CD=C,即可得所以AE⊥平面BCDE (Ⅱ)由(Ⅰ)的证明过程知BCDE为正方形,如图建立坐标系, 则:E(0,0,0),D(0,6,0),A(0,0,6),B(6,0,0),C(6,6,0) 设(t>0),G(x,y,z) 由可得,则, 易知平面CEG的一个法向量为,求出平面DEG的一个法向量为. 利用向量的夹角公式求解. 【解答】解:(Ⅰ)证明:连接BE,设BD交CE于O, 因为△BCD是等腰直角三角形CO⊥BD,所以,又EC=BD,所以O是BD和CE的中点 已知EC⊥BD,所以四边形BCDE是正方形 则CD⊥ED,又CD⊥AD,AD∩CD=D 所以CD⊥平面ADE,CD⊥AE 同理BC⊥AE,BC∩CD=C 所以AE⊥平面BCDE; (Ⅱ)由(Ⅰ)的证明过程知BCDE为正方形,如图建立坐标系, 则:E(0,0,0),D(0,6,0),A(0,0,6),B(6,0,0),C(6,6,0) 设(t>0),G(x,y,z) 由可得 则, 易知平面CEG的一个法向量为 设平面DEG的一个法向量为 则得 令x0=1得, 所以, 解得t=2,所以. 18.甲乙两名同学参加定点投篮测试,已知两人投中的概率分别是和,假设两人投篮结果相互没有影响,每人各次投球是否投中也没有影响. (Ⅰ)若每人投球3次(必须投完),投中2次或2次以上,记为达标,求甲达标的概率; (Ⅱ)若每人有4次投球机会,如果连续两次投中,则记为达标.达标或能断定不达标,则终止投篮.记乙本次测试投球的次数为X,求X的分布列和数学期望EX. 【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;CG:离散型随机变量及其分布列. 【分析】(Ⅰ)记“甲达标”为事件A,利用n次独立重复试验中事件A恰好发生k次的概率计算公式,能求出甲达标的概率. (Ⅱ)X的所有可能取值为2,3,4.分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和数学期望. 【解答】解:(Ⅰ)记“甲达标”为事件A, 则×; (Ⅱ)X的所有可能取值为2,3,4. , ××, , 所以X的分布列为: X 2 3 4 P . 19.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,Sn=Sn﹣1+an﹣1+(n∈N*且n≥2),数列{bn}满足:b1=﹣,且3bn﹣bn﹣1=n+1(n∈N*且n≥2). (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)求证:数列{bn﹣an}为等比数列; (Ⅲ)求数列{bn}的前n项和的最小值. 【考点】8E:数列的求和;88:等比数列的通项公式. 【分析】(Ⅰ)由an=Sn﹣Sn﹣1,结合等差数列的定义和通项公式,即可得到所求; (Ⅱ)求得bn,及bn﹣an,bn﹣1﹣an﹣1,再由等比数列的定义,即可得证; (Ⅲ)运用等比数列的通项公式,求得bn,判断bn﹣bn﹣1的符号,可得{bn}是递增数列,求出b1,b2,b3,即可得到所求和的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)由得 即(n≥2且n∈N*), 则数列{an}为以为公差的等差数列, 因此=; (Ⅱ)证明:因为3bn﹣bn﹣1=n+1(n≥2) 所以(n≥2), (n≥2), bn﹣1﹣an﹣1=bn﹣1﹣=(n≥2), 所以(n≥2), 因为b1﹣a1=﹣10≠0, 所以数列{bn﹣an}是以﹣10为首项,为公比的等比数列. (Ⅲ)由(Ⅱ)得, 所以=, =(n≥2) 所以{bn}是递增数列. 因为当n=1时,,当n=2时,, 当n=3时,, 所以数列{bn}从第3项起的各项均大于0,故数列{bn}的前2项之和最小. 记数列{bn}的前n项和为Tn, 则. 20.已知a∈R,函数f(x)=aex﹣x﹣1,g(x)=x﹣ln(x+1)(e=2.71828…是自然对数的底数). (Ⅰ)讨论函数f(x)极值点的个数; (Ⅱ)若a=1,且命题“∀x∈[0,+∞),f(x)≥kg(x)”是假命题,求实数k的取值范围. 【考点】6D:利用导数研究函数的极值;6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数求闭区间上函数的最值. 【分析】(Ⅰ)对函数f(x)求导,再根据导数和函数极值的关系分类即可得到极值点的个数, (Ⅱ)命题“∀x∈[0,+∞),f(x)≥kg(x)”是假命题,转化为不等式f(x)<kg(x)在区间[0,+∞)内有解,再构造函数F(x)=f(x)﹣kg(x)ex+kln(x+1)﹣(k+1)x﹣1,利用导数和函数的单调性关系以及函数零点存在定理判断即可. 【解答】解:(Ⅰ)因为f(x)=aex﹣x﹣1,所以f'(x)=aex﹣1, 当a≤0时,对∀x∈R,f'(x)=aex﹣1<0, 所以f(x)在(﹣∞,+∞)是减函数,此时函数不存在极值, 所以函数f(x)没有极值点; 当a>0时,f'(x)=aex﹣1,令f'(x)=0,解得x=﹣lna, 若x∈(﹣∞,﹣lna),则f'(x)<0,所以f(x)在(﹣∞,﹣lna)上是减函数, 若x∈(﹣lna,+∞),则f'(x)>0,所以f(x)在(﹣lna,+∞)上是增函数, 当x=﹣lna时,f(x)取得极小值为f(﹣lna)=lna, 函数f(x)有且仅有一个极小值点x=﹣lna, 所以当a≤0时,f(x)没有极值点,当a>0时,f(x)有一个极小值点. (Ⅱ)命题“∀x∈[0,+∞),f(x)≥kg(x)”是假命题, 则“∃x∈[0,+∞),f(x)<kg(x)”是真命题, 即不等式f(x)<kg(x)在区间[0,+∞)内有解. 若a=1,则设F(x)=f(x)﹣kg(x)=ex+kln(x+1)﹣(k+1)x﹣1, 所以﹣(k+1), 设﹣(k+1), 则,且h'(x)是增函数, 所以h'(x)≥h'(0)=1﹣k 当k≤1时,h'(x)≥0, 所以h(x)在[0,+∞)上是增函数,h(x)≥h(0)=0,即F'(x)≥0, 所以F(x)在[0,+∞)上是增函数, 所以F(x)≥F(0)=0,即f(x)≥kg(x)在x∈[0,+∞)上恒成立. 当k>1时,因为在[0,+∞)是增函数, 因为h'(0)=1﹣k<0,h'(k﹣1)=, 所以h'(x)在(0,k﹣1)上存在唯一零点x0, 当x∈[0,x0)时,h'(x)<h'(x0)=0,h(x)在[0,x0)上单调递减, 从而h(x)≤h(0)=0,即F'(x)≤0,所以F(x)在[0,x0)上单调递减, 所以当x∈(0,x0)时,F(x)<F(0)=0,即f(x)<kg(x). 所以不等式f(x)<kg(x)在区间[0,+∞)内有解 综上所述,实数k的取值范围为(1,+∞). 21.已知椭圆C:,点P是椭圆C上任意一点,且点M满足(λ>1,λ是常数).当点P在椭圆C上运动时,点M形成的曲线为Cλ. (Ⅰ)求曲线Cλ的轨迹方程; (Ⅱ)过曲线Cλ上点M做椭圆C的两条切线MA和MB,切点分别为A,B. ①若切点A的坐标为(x1,y1),求切线MA的方程; ②当点M运动时,是否存在定圆恒与直线AB相切?若存在,求圆的方程;若不存在,请说明理由. 【考点】K4:椭圆的简单性质. 【分析】(Ⅰ)设点M的坐标为(x,y),对应的点P的坐标为. 由于点P在椭圆C上,得,即得曲线Cλ的轨迹方程. (Ⅱ)①当过点A切线的斜率存在时, 设该切线的方程为y﹣y1=k(x﹣x1),联立方程组, 由△=0,得,得;得过点A的切线方程为 过点A切线的斜率不存在时,符合方程. ②存在定圆恒与直线AB相切; 可得A,B两点坐标都满足方程,且点M的坐标为(m,n)满足曲线Cλ的方程:, 即原定O到直线AB的距离为,即直线AB始终与圆相切. 【解答】解:(Ⅰ)设点M的坐标为(x,y),对应的点P的坐标为. 由于点P在椭圆C上,得, 即曲线Cλ的轨迹是椭圆,标准方程为 (Ⅱ)①当过点A切线的斜率存在时, 设该切线的方程为y﹣y1=k(x﹣x1),即y=kx+(y1﹣kx1) 联立方程组, 即. 由△=0,得, 即, ,,得; 此时过点A的切线方程为 过点A切线的斜率不存在时,切点为(±2,0),方程为x=±2, 符合方程形式. ②存在定圆恒与直线AB相切; 设切点B(x2,y2),与A,B两点对应的点M的坐标设为(m,n); 同理过点B的切线方程为 同时两条切线MA和MB都过点M(m,n),所以. 即A,B两点坐标都满足方程, 且点M的坐标为(m,n)满足曲线Cλ的方程:, 即原定O到直线AB的距离为, 所以直线AB始终与圆相切.查看更多