2018年广东省高考数学二模试卷(理科)
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x,y∈R,集合A={2,log3x},集合B={x,y},若A∩B={0},则x+y=()
A.B.0 C.1 D.3
2.若复数z1=1+i,z2=1﹣i,则下列结论错误的是()
A.z1?z2是实数 B.是纯虚数
C.|z|=2|z2|2D.z=4i
3.已知=(﹣1,3),=(m,m﹣4),=(2m,3),若,则()A.﹣7 B.﹣2 C.5 D.8
4.如图,是以正方形的边AD为直径的半圆,向正方形内随机投入一点,则该点落在阴影区域内的概率为()
A.B.C.D.
5.已知等比数列{a n}的首项为1,公比q≠﹣1,且a5+a4=3(a3+a2),则=()
A.﹣9 B.9 C.﹣81 D.81
6.已知双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(4,0),且双曲线的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的方程为()
A.=1 B.
C.=1 D.=1或=1
7.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()
A.8π+6 B.6π+6 C.8π+12 D.6π+12
8.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的取值范围是()A.[﹣2,2]B.[﹣4,4]C.[0,4]D.[0,2]
9.在印度有一个古老的传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人﹣﹣宰相宰相西萨?班?达依尔.国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里,赏给我1粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍.请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒.当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求.那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少粒?下面是四位同学为了计算上面这个问题而设计的程序框图,其中正确的是()
A.B.C.D.
10.已知数列{a n}前n项和为S n,a1=15,且满足(2n﹣5)a n+1=(2n﹣3)a n+4n2﹣16n+15,已知n,m∈N+,n>m,则S n﹣S m的最小值为()A.B.C.﹣14 D.﹣28
11.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=60°,沿对角线BD将菱形ABCD折起,使得二面角A﹣BD﹣C的余弦值为,则该四面体ABCD外接球的体积为()
A.B.8πC.D.36π
12.已知函数f(x)=e x﹣ln(x+3),则下面对函数f(x)的描述正确的是()A.?x∈(﹣3,+∞),f(x)≥B.?x∈(﹣3,+∞),f(x)
C.?x0∈(﹣3,+∞),f(x0)=﹣1 D.f(x)min∈(0,1)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.将函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,得到偶函数g(x)的图象,则φ的最大值是.
14.已知a>0,b>0,(ax+)6展开式的常数项为,则a+2b的最小值为.15.已知函数f(x)=log2(4x+1)+mx,当m>0时,关于x的不等式f(log3x)<1的解集为.
16.设过抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(异于原点O)的直线与抛物线
y2=8px(p>0)交于A,B两点,直线OP与抛物线y2=8px(p>0)的另一个交点为Q ,则=
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知B=60°,c=8.
(1)若点M,N是线段BC的两个三等分点,BM=
BC,=2,求AM的值;
(2)若b=12,求△ABC的面积.
18.如图,在五面体ABCDEF中,四边形EDCF是正方形,AD=DE,∠ADE=90°,∠ADC=∠DCB=120°.
(1)证明:平面ABCD⊥平面EDCF;
(2)求直线AF与平面BDF所成角的最正弦值.
19.经销商第一年购买某工厂商品的单价为a(单位:元),在下一年购买时,购买单价与其上年度销售额(单位:万元)相联系,销售额越多,得到的优惠力度越大,具体情况如表:
上一年度销售额/万元[0,100)[100,
200)
[200,
300)
[300,
400)
[400,
500)
[500,+
∞)
商品单
价/元
a0.9a0.85a0.8a0.75a0.7a
为了研究该商品购买单价的情况,为此调查并整理了50个经销商一年的销售额,
得到下面的柱状图.
已知某经销商下一年购买该商品的单价为X(单位:元),且以经销商在各段销售额的频率作为概率.
(1)求X的平均估计值.
(2)该工厂针对此次的调查制定了如下奖励方案:经销商购买单价不高于平均估计单价的获得两次抽奖活动,高于平均估计单价的获得一次抽奖活动.每次获奖的金额和对应的概率为
获奖金额/元500010000
概率
记Y(单位:元)表示某经销商参加这次活动获得的奖金,求Y的分布列及数学期望..
20.已知椭圆C1:(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点F2也为抛
物线C2:y2=8x的焦点.
(1)若M,N为椭圆C1上两点,且线段MN的中点为(1,1),求直线MN的斜率;
(2)若过椭圆C1的右焦点F2作两条互相垂直的直线分别交椭圆于A,B和C,D,设线段AB,CD的长分别为m,n,证明是定值.
21.已知f′(x)为函数f(x)的导函数,f(x)=e2x+2f(0)e x﹣f′(0)x.(1)求f(x)的单调区间;
(2)当x>0时,af(x)<e x﹣x恒成立,求a的取值范围.
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.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),圆C的
标准方程为(x﹣3)2+(y﹣3)2=4.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l和圆C的极坐标方程;
(2)若射线θ=与l的交点为M,与圆C的交点为A,B,且点M恰好为线段AB的中点,求a的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知f(x)=|mx+3|﹣|2x+n|.
(1)当m=2,n=﹣1时,求不等式f(x)<2的解集;
(2)当m=1,n<0时,f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于24,求n的取值范围.
2018年广东省高考数学二模试卷(理科)
参考答案与试题解析
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x,y∈R,集合A={2,log3x},集合B={x,y},若A∩B={0},则x+y=()
A.B.0 C.1 D.3
【分析】根据A∩B={0}即可得出0∈A,0∈B,这样即可求出x,y的值,从而求出x+y的值.
【解答】解:A∩B={0};
∴0∈A,0∈B;
∴log3x=0;
∴x=1,y=0;
∴x+y=1.
故选:C.
【点评】考查列举法表示集合的概念,交集的概念及运算,以及元素与集合的关系.
2.若复数z1=1+i,z2=1﹣i,则下列结论错误的是()
A.z1?z2是实数 B.是纯虚数
C.|z|=2|z2|2D.z=4i
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算及复数模的求法逐一判断得答案.【解答】解:∵z1=1+i,z2=1﹣i,
∴z1?z2=1﹣i2=2,故A正确;
,故B正确;
,,故C正确;
,故D错误.
故选:D.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
3.已知=(﹣1,3),=(m,m﹣4),=(2m,3),若,则()A.﹣7 B.﹣2 C.5 D.8
【分析】根据平面向量的坐标运算与共线定理、数量积运算法则,计算即可.【解答】解:=(﹣1,3),=(m,m﹣4),=(2m,3),
若,则﹣1×(m﹣4)﹣3×m=0;
解得m=1;
∴=(1,﹣3)
=(2,3);
=1×2+(﹣3)×3=﹣7.
故选:A.
【点评】本题考查了平面向量的坐标运算与共线定理、数量积运算问题,是基础题.
4.如图,是以正方形的边AD为直径的半圆,向正方形内随机投入一点,则该点落在阴影区域内的概率为()
A.B.C.D.
【分析】根据图象的关系,求出阴影部分的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.
【解答】解:连结AE,结合图象可知弓形①与弓形②面积相等,
将弓形①移动到②的位置,则阴影部分将构成一个直角三角形,
则阴影部分的面积为正方形面积的,则向正方形内随机投入一点,则该点落在阴影区域内的概率P=,
故选:D.
【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的应用,求出阴影部分的面积是解决本题的关键.
5.已知等比数列{a n}的首项为1,公比q≠﹣1,且a5+a4=3(a3+a2),则=()
A.﹣9 B.9 C.﹣81 D.81
【分析】等比数列{a n}的首项为1,公比q≠﹣1,且a5+a4=3(a3+a2),可得=3(a2q+a2),化为:q2=3.由等比数列的性质可得:a1a2……a9=q1+2+……+8=q4×9,代入=q4.即可得出.
【解答】解:等比数列{a n}的首项为1,公比q≠﹣1,且a5+a4=3(a3+a2),
∴=3(a2q+a2),
化为:q2=3.
由等比数列的性质可得:a1a2……a9=q1+2+……+8==q4×9
则==q4=9.
故选:B.
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.已知双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(4,0),且双曲线的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的方程为()
A.=1 B.
C.=1 D.=1或=1
【分析】由题意可得c=4,由双曲线的渐近线方程和两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得a=b,解方程可得a,b的值,即可得到所求双曲线的方程.【解答】解:双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(4,0),可得c=4,即有a2+b2=c2=16,
双曲线的两条渐近线互相垂直,
即直线y=x和直线y=﹣x垂直,
可得a=b,
解方程可得a=b=2,
则双曲线的方程为﹣=1.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要是渐近线方程的运用,以及两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
7.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()
A.8π+6 B.6π+6 C.8π+12 D.6π+12
【分析】由题意判断几何体的形状,然后求解几何体的表面积即可.
【解答】解:几何体是组合体,上部是半圆柱,下部是半球,圆柱的底面半径与球的半径相同为1,圆柱的高为3,
几何体的表面积为:2π×12+12×π+2×3+3π=6+6π.
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是由三视图求体积和表面积,解决本题的关键是得到该几何体的形状.
8.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的取值范围是()A.[﹣2,2]B.[﹣4,4]C.[0,4]D.[0,2]
【分析】作出约束条件所对应的可行域,变形目标函数,平移直线y=2x 可得结论.
【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影)
变形目标函数可得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x可知
当直线经过点A(﹣2,0)时,目标函数取最小值﹣4
当直线经过点B(2,0)时,目标函数取最大值4,
故z=﹣2x+y的取值范围为[﹣4,4].
故选:B.
【点评】本题考查简单线性规划,准确作图是解决问题的关键,属中档题.
9.在印度有一个古老的传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人﹣﹣宰相宰相西萨?班?达依尔.国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里,赏给我1粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍.请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒.当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求.那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少粒?下面是四位同学为了计算上面这个问题而设计的程序框图,其中正确的是()
A.B.C.D.
【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S的值,模拟程序的运行过程,可得答案.
【解答】解:由已知中程序的功能,可得循环变量的初值为1,终值为64,
由于四个答案均为直到条件不满足时退出循环,故循环条件应为n≤64,
而每次累加量构造一个以1为首项,以2为公式的等比数列,
由S n=2n﹣1得:S n+1=2n+1﹣1=2S n+1,
故循环体内S=1+2S,
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.已知数列{a n}前n项和为S n,a1=15,且满足(2n﹣5)a n+1=(2n﹣3)a n+4n2﹣16n+15,已知n,m∈N+,n>m,则S n﹣S m的最小值为()A.B.C.﹣14 D.﹣28
【分析】由等式变形,可得{}为等差数列,公差为1,首项为﹣5,运用等差数列的通项公式可得a n,再由自然数和的公式、平方和公式,可得S n,讨论n 的变化,S n的变化,僵尸可得最小值.
【解答】解:∵(2n﹣5)a n
=(2n﹣3)a n+4n2﹣16n+15,
+1
∴﹣=1,=﹣5.
可得数列{}为等差数列,公差为1,首项为﹣5.
∴=﹣5+n﹣1=n﹣6,
∴a n=(2n﹣5)(n﹣6)=2n2﹣17n+30.
∴S n=2(12+22+……+n2)﹣17(1+2+……+n)+30n
=2×﹣17×+30n
=.
可得n=2,3,4,5,S n递减;n>5,S n递增,
∵n,m∈N+,n>m,
S1=15,S2=19,S5=S6=5,S7=14,S8=36,
S n﹣S m的最小值为5﹣19=﹣14,
故选:C.
【点评】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
11.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=60°,沿对角线BD将菱形ABCD折起,使得二面角A﹣BD﹣C的余弦值为,则该四面体ABCD外接球的体积为()
A.B.8πC.D.36π
【分析】正确作出图形,利用勾股定理建立方程,求出四面体的外接球的半径,即可求出四面体的外接球的体积.
【解答】解:如图所示,取BD中点F,连结AF、CF,
则AF⊥BD,CF⊥BD,∴∠AFC是二面角A﹣BD﹣C的平面角,
过A作AE⊥平面BCD,交CF延长线于E,
∴cos∠AFC=﹣,cos,AF=CF==3,
∴AE=2,EF=1,
设O为球,过O作OO′⊥CF,交F于O′,作OG⊥AE,交AE于G,
设OO′=x,∵O′B=CF=2,O′F==1,
∴由勾股定理得R2=O′B2+OO'2=4+x2=OG2+AG2=(1+1)2+(2﹣x)2,
解得x=,∴R2=6,即R=,
∴四面体的外接球的体积为V=πR3==8π.
故选:B.
【点评】本题考查四面体的外接球的体积的求法,考查四面体、球等基础知识,考查运用求解能力、空间想象能力、探索能力、转化与化归思想、函数与方程思想,是中档题.
12.已知函数f(x)=e x﹣ln(x+3),则下面对函数f(x)的描述正确的是()A.?x∈(﹣3,+∞),f(x)≥B.?x∈(﹣3,+∞),f(x)
C.?x0∈(﹣3,+∞),f(x0)=﹣1 D.f(x)min∈(0,1)
【分析】本题首先要对函数f(x)=e x﹣ln(x+3)进行求导,确定f′(x)在定义域上的单调性为单调递增函数,然后再利用当x∈(a,b)时,利用f′(a)f′(b)<0确定导函数的极值点x0∈(﹣1,﹣)从而.得到x=x0时是函数f(x)的最小值点.
【解答】解:因为函数f(x)=e x﹣ln(x+3),定义域为(﹣3,+∞),所以f′(x)=e x﹣,
易知导函数f′(x)在定义域(﹣3,+∞)上是单调递增函数,
又f′(﹣1)<0,f′(﹣)>0,
所以f′(x)=0在(﹣3,+∞)上有唯一的实根,不妨将其设为x0,且x0∈(﹣1,﹣),
则x=x0为f(x)的最小值点,且f′(x0)=0,即e=,两边取以e为底的对数,得x0=﹣ln(x0+3)
故f(x)≥f(x0)=e﹣ln(x0+3)=﹣ln(x0+3)=+x0,因为x0∈(﹣1,﹣),所以2<x0+3,
故f(x)≥f(x0)=>2+=﹣,即对?x∈(﹣3,+∞),都有f(x)>﹣.
故选:B.
【点评】本题表面考查命题的真假判断,实际上是考查函数的求导,求最值问题,准确计算是基础,熟练运用知识点解决问题是关键.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.将函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,得到偶函数g(x)的图象,则φ的最大值是.
【分析】根据三角函数图象平移法则,结合函数的奇偶性求出φ的最大值.【解答】解:函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,得f(x+)=2sin[2(x+)+φ]=2sin(2x+φ+)的图象,
∴g(x)=2sin(2x++φ);
又g(x)是偶函数,
∴+φ=+kπ,k∈Z;
∴φ=﹣+kπ,k∈Z;
又φ<0,∴φ的最大值是﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是基础题.
14.已知a>0,b>0,(ax+)6展开式的常数项为,则a+2b的最小值为2.【分析】写出二项展开式的通项,由x的指数为0求得r值,可得ab=,再由基本不等式求a+2b的最小值.
【解答】解:(ax+)6展开式的通项为x6﹣2r,
由6﹣2r=0,得r=3.
∴,即.
∴a+2b,当且仅当a=2b,即a=1,b=时,取“=”.
∴a+2b的最小值为2.
故答案为:2.
【点评】本题考查二项式定理的应用,考查二项式系数的性质,训练了利用基本不等式求最值,是基础题.
15.已知函数f(x)=log2(4x+1)+mx,当m>0时,关于x的不等式f(log3x)<1的解集为(0,1).
【分析】利用单调性求解即可.
【解答】解:函数f(x)=log2(4x+1)+mx,
当m>0时,可知f(x)时单调递增函数,
当x=0时,可得f(0)=1,
那么不等式f(log3x)<f(0)的解集,
即,
解得:0<x<1.
故答案为(0,1)
【点评】本题考查的知识点是对数函数的图象和性质,符合函数的单调性判断,3难度不大,属于基础题.
16.设过抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(异于原点O)的直线与抛物线
y2=8px(p>0)交于A,B两点,直线OP与抛物线y2=8px(p>0)的另一个交点为Q,则=3
【分析】联立方程组求出P,Q的坐标,计算OP,PQ的比值得出结论.
【解答】解:设直线OP方程为y=kx(k≠0),
联立方程组,解得P(,),
联立方程组,解得Q(,),
∴|OP|==,|PQ|==,
∴==3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知B=60°,c=8.(1)若点M,N是线段BC的两个三等分点,BM=BC,=2,求AM的值;
(2)若b=12,求△ABC的面积.
【分析】(1)设BM=x,则AM=2x,由余弦定理求出BM=4,由此利用余弦定理能求出b.
(2)由正弦定理得=,从而sinC=,由b=12>c,得B>C,cosC=,从而sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC=,由此能求出△ABC的面积.【解答】解:(1)∵在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,B=60°,c=8
点M,N是线段BC的两个三等分点,BM=BC,=2,
∴设BM=x,则AN=2x,
在△ABN中,由余弦定理得12x2=64+4x2﹣2×8×2xcos60°,
解得x=4(负值舍去),则BM=4,
∴AM==4.
(2)在△ABC中,由正弦定理得=,
∴sinC===,
又b=12>c,∴B>C,则C为锐角,∴cosC=,
则sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC=×=,
∴△ABC的面积S=bcsinA=48×=24.
【点评】本题考查三角形的边长的求法,考查三角形面积的求法,考查三角函数性质、三角函数恒等式、余弦定理、三角形面积公式等基础知识,考查运用求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.
18.如图,在五面体ABCDEF中,四边形EDCF是正方形,AD=DE,∠ADE=90°,∠ADC=∠DCB=120°.
(1)证明:平面ABCD⊥平面EDCF;
(2)求直线AF与平面BDF所成角的最正弦值.
【分析】(1)推导出AD⊥DE,DC⊥DE,从而DE⊥平面ABCD.由此能证明平面ABCD⊥平面EDCF.
(2)以D为原点,以DA为x轴,建立空间直角坐标系D﹣xyz,利用向量法能求出直线AF与平面BDF所成角的正弦值.
【解答】证明:(1)因为AD⊥DE,DC⊥DE,AD、CD?平面ABCD,且AD∩CD=D,所以DE⊥平面ABCD.
又DE?平面EDCF,故平面ABCD⊥平面EDCF.
解:(2)由已知DC∥EF,所以DC∥平面ABFE.
又平面ABCD∩平面ABFE=AB,故AB∥CD.
所以四边形ABCD为等腰梯形.
又AD=DE,所以AD=CD,由题意得AD⊥BD,
令AD=1,
如图,以D为原点,以DA为x轴,
建立空间直角坐标系D﹣xyz,
则D(0,0,0),A(1,0,0),
F(﹣,,1),B(0,,0),
∴=(,﹣,﹣1),=(0,,0),=(﹣,,1).
设平面BDF的法向量为=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,0,1),
cos<,>===.
设直线与平面BDF所成的角为θ,则sinθ=.