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- 2021-07-02 发布
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2018年陕西省榆林市高考数学一模试卷(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.(5分)设集合A={x|﹣1<x≤2,x∈N},集合B={2,3},则A∪B等于( )
A.{2} B.{1,2,3} C.{﹣1,0,1,2,3} D.{0,1,2,3}
2.(5分)若向量=(1,1),=(2,5),=(3,x)满足条件(8﹣)•=30,则x=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
3.(5分)设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于( )
A.13 B.35 C.49 D.63
4.(5分)按下面的流程图进行计算.若输出的x=202,则输入的正实数x值的个数最多为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(5分)设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若∠PF1F2=30°,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(5分)已知曲线,则下列说法正确的是( )
A.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2
B.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2
C.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C2
D.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C2
7.(5分)《九章算术》卷五商功中有如下问题:今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈,问积几何.刍甍:底面为矩形的屋脊状的几何体(网格纸中粗线部分为其三视图,设网格纸上每个小正方形的边长为1丈),那么该刍甍的体积为( )
A.4立方丈 B.5立方丈 C.6立方丈 D.12立方丈
8.(5分)曲线f(x)=x3﹣(x>0)上一动点P(x0,f(x0))处的切线斜率的最小值为( )
A. B.3 C.2 D.6
9.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的直径为( )
A.13 B. C. D.
10.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的取值范围[m,n]恰好是函数y=2sinωx(ω>0)的一个单调递增区间,则ω的值为( )
A. B. C. D.
11.(5分)已知F1,F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点,过点F2
与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M,若点M在以线段F1F2为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(,2) C.(,) D.(1,)
12.(5分)对于函数f(x)和g(x),设α∈{x∈R|f(x)=0},β∈{x∈R|g(x)=0},若存在α、β,使得|α﹣β|≤1,则称f(x)与g(x)互为“零点关联函数”.若函数f(x)=ex﹣1+x﹣2与g(x)=x2﹣ax﹣a+3互为“零点关联函数”,则实数a的取值范围为( )
A. B. C.[2,3] D.[2,4]
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分)若角α的终边经过点P,则sinαtanα的值是 .
14.(5分)有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是 .
15.(5分)设l,m是不同的直线,α,β,γ是不同的平面,则下列命题正确的是 .
①若l⊥m,m⊥α,则l⊥α或 l∥α
②若l⊥γ,α⊥γ,则l∥α或 l⊂α
③若l∥α,m∥α,则l∥m或 l与m相交
④若l∥α,α⊥β,则l⊥β或 l⊂β
16.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知P是函数f(x)=ex(x>0)的图象上的动点,该图象在点P处的切线l交y轴于点M,过点P作l的垂线交y轴于点N,设线段MN的中点的纵坐标为t,则t的最大值是 .
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.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,
(I)求角A的大小;
(II)若a=2,求的面积S的最大值.
18.(12分)数列{an}满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求T2n.
19.(12分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,EB=,且M是BD的中点.
(1)求证:EM∥平面ADF;
(2)求二面角A﹣FD﹣B的余弦值的大小.
20.(12分)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的准线与x轴交于点k,过点k做圆C:(x﹣5)2+y2=9的两条切线,切点为.
(1)求抛物线E的方程;
(2)若直线AB是讲过定点Q(2,0)的一条直线,且与抛物线E交于A,B两点,过定点Q作AB的垂线与抛物线交于G,D两点,求四边形AGBD面积的最小值.
21.(12分)已知函数,记F(x)=f(x)﹣g(x).
(1)求证:F(x)在区间(1,+∞)内有且仅有一个实根;
(2)用min{a,b}表示a,b中的最小值,设函数m(x)=min{f(x),g(x)},若方程m(x)=c在区间(1,+∞)内有两个不相等的实根x1,x2(x1<x2),记F(x)在(1,+∞)内的实根为x0.求证:.
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.(10分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为,且l过点A,曲线C1的参考方程为(θ为参数).
(1)求曲线C1上的点到直线l的距离的最大值与最小值;
(2)过点B(﹣2,2)与直线l平行的直线l1与曲C1线交于M,N两点,求|BM|•|BN|的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.设a>0,b>0,且.求证:
(1)a+b≥2;
(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
2018年陕西省榆林市高考数学一模试卷(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.(5分)设集合A={x|﹣1<x≤2,x∈N},集合B={2,3},则A∪B等于( )
A.{2} B.{1,2,3} C.{﹣1,0,1,2,3} D.{0,1,2,3}
【解答】解:∵A={x|﹣1<x≤2,x∈N}={0,1,2},集合B={2,3},
∴A∪B={0,1,2,3},
故选:D.
2.(5分)若向量=(1,1),=(2,5),=(3,x)满足条件(8﹣)•=30,则x=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解答】解:∵向量=(1,1),=(2,5),
∴
∴
∴x=4.
故选C.
3.(5分)设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于( )
A.13 B.35 C.49 D.63
【解答】解:因为a1+a7=a2+a6=3+11=14,
所以
故选C.
4.(5分)按下面的流程图进行计算.若输出的x=202,则输入的正实数x值的个数最多为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:程序框图的用途是数列求和,当x>100时结束循环,输出x的值为202:
当202=3x+1,解得x=67;即输入x=67时,输出结果202.
202=3(3x+1)+1,解得x=22;即输入x=22时,输出结果202.
202=3(3(3x+1)+1)+1.即201=3(3(3x+1)+1),
∴67=3(3x+1)+1,即22=3x+1,解得x=7,输入x=7时,输出结果202.
202=3(3(3(3x+1)+1)+1)+1.解得x=2,输入x=2时,输出结果202.
202=3(3(3(3(3x+1)+1)+1)+1)+1.解得x=,输入x=时,输出结果202.
共有5个不同的x值,
故选D.
5.(5分)设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若∠PF1F2=30°,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵线段PF1的中点在y轴上
设P的横坐标为x,F1(﹣c,0),
∴﹣c+x=0,∴x=c;
∴P与F2的横坐标相等,∴PF2⊥x轴,
∵∠PF1F2=30°,
∴PF2=,
∵PF1+PF2=2a,∴PF2=,
tan∠PF1F2===,
∴=,∴e==.
故选:A.
6.(5分)已知曲线,则下列说法正确的是( )
A.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2
B.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2
C.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C2
D.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C2
【解答】解:根据曲线=sin(x﹣),
把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,可得y=sin(x)的图象;
再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2:y=sin(x﹣) 的图象,
故选:B.
7.(5分)《九章算术》卷五商功中有如下问题:今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈,问积几何.刍甍:底面为矩形的屋脊状的几何体(网格纸中粗线部分为其三视图,设网格纸上每个小正方形的边长为1丈),那么该刍甍的体积为( )
A.4立方丈 B.5立方丈 C.6立方丈 D.12立方丈
【解答】解:三棱柱的底面是边长为3,高为1的等腰三角形.三棱柱的高为2.
∴三棱柱的体积V=.
两个相同的四棱锥合拼,可得底面边长为2和3的矩形的四棱锥,其高为1.
∴体积V==2.
该刍甍的体积为:3+2=5.
故选:B.
8.(5分)曲线f(x)=x3﹣(x>0)上一动点P(x0,f(x0))处的切线斜率的最小值为( )
A. B.3 C.2 D.6
【解答】解:f(x)=x3﹣(x>0)的导数f′(x)=3x2+,
∴在该曲线上点(x0,f(x0))处切线斜率 k=3x02+,
由函数的定义域知 x0>0,
∴k≥2=2,当且仅当3x02=,即x02= 时,等号成立.
∴k的最小值为2.
故选:C.
9.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的直径为( )
A.13 B. C. D.
【解答】解:因为直三棱柱中,AB=3,AC=4,AA1=12,AB⊥AC,
所以BC=5,且BC为过底面ABC的截面圆的直径.
取BC中点D,则OD⊥底面ABC,则O在侧面BCC1B1,
矩形BCC1B1的对角线长即为球直径,所以2R==13.
故选:A.
10.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的取值范围[m,n]恰好是函数y=2sinωx(ω>0)的一个单调递增区间,则ω的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
则z的几何意义为区域内的点D(﹣2,0)的斜率,
由图象知DB的斜率最小,DA的斜率最大,
由,解得A(﹣1,2),
则DA的斜率kDA==2,
由,解得B(﹣1,﹣2),
则DB的斜率kDB==﹣2,
则﹣2≤z≤2,
目标函数的取值范围[﹣2,2]恰好是函数y=2sinωx(ω>0)的一个单调递增区间,
可得2ω=,解得ω=,
故选:C.
11.(5分)已知F1,F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点,过点F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M,若点M在以线段F1F2为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(,2) C.(,) D.(1,)
【解答】解:双曲线﹣=1的渐近线方程为y=x,
不妨设过点F2与双曲线的一条渐过线平行的直线方程为y=(x﹣c),
与y=﹣x联立,可得交点M(,﹣),
∵点M在以线段F1F2为直径的圆外,
∴|OM|>|OF2|,即有+>c2,
∴>3,即b2>3a2,
∴c2﹣a2>3a2,即c>2a.
则e=>2.
∴双曲线离心率的取值范围是(2,+∞).
故选A.
12.(5分)对于函数f(x)和g(x),设α∈{x∈R|f(x)=0},β∈{x∈R|g(x)=0},若存在α、β,使得|α﹣β|≤1,则称f(x)与g(x)互为“零点关联函数”.若函数f(x)=ex﹣1+x﹣2与g(x)=x2﹣ax﹣a+3互为“零点关联函数”,则实数a的取值范围为( )
A. B. C.[2,3] D.[2,4]
【解答】解:函数f(x)=ex﹣1+x﹣2的零点为x=1.
设g(x)=x2﹣ax﹣a+3的零点为β,
若函数f(x)=ex﹣1+x﹣2与g(x)=x2﹣ax﹣a+3互为“零点关联函数”,
根据零点关联函数,则|1﹣β|≤1,
∴0≤β≤2,如图.
由于g(x)=x2﹣ax﹣a+3必过点A(﹣1,4),
故要使其零点在区间[0,2]上,则
g(0)×g(2)≤0或,
解得2≤a≤3,
故选C.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分)若角α的终边经过点P,则sinαtanα的值是 .
【解答】解:OP=r==1,∴点P在单位圆上,
∴sinα=,tanα=,得sinαtanα=()×()=.
故答案为.
14.(5分)有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是 丙 .
【解答】解:若甲是获奖的歌手,则都说假话,不合题意.
若乙是获奖的歌手,则甲、乙、丁都说真话,丙说假话,不符合题意.
若丁是获奖的歌手,则甲、丁、丙都说假话,乙说真话,不符合题意.
故答案为:丙.
15.(5分)设l,m是不同的直线,α,β,γ是不同的平面,则下列命题正确的是 ② .
①若l⊥m,m⊥α,则l⊥α或 l∥α
②若l⊥γ,α⊥γ,则l∥α或 l⊂α
③若l∥α,m∥α,则l∥m或 l与m相交
④若l∥α,α⊥β,则l⊥β或 l⊂β
【解答】解:①.若l⊥m,m⊥α,则l⊂α或 l∥α,故①错;
②由面面垂直的性质定理知,若l⊥γ,α⊥γ,则l∥α或 l⊂α,故②对;
③若l∥α,m∥α,则l∥m或 l与m相交,或l与m异面,故③错;
④若l∥α,α⊥β,则l⊥β或 l⊂β或l∥β或l⊂β,或l与β相交.故④错.
故答案为:②
16.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知P是函数f(x)=ex(x>0)的图象上的动点,该图象在点P处的切线l交y轴于点M,过点P作l的垂线交y轴于点N,设线段MN的中点的纵坐标为t,则t的最大值是 (e+e﹣1) .
【解答】解:设切点坐标为(m,em).
∴该图象在点P处的切线l的方程为y﹣em=em(x﹣m).
令x=0,解得y=(1﹣m)em.
过点P作l的垂线的切线方程为y﹣em=﹣e﹣m(x﹣m).
令x=0,解得y=em+me﹣m.
∴线段MN的中点的纵坐标为t=[(2﹣m)em+me﹣m].
t'=[﹣em+(2﹣m)em+e﹣m﹣me﹣m],令t'=0解得:m=1.
当m∈(0,1)时,t'>0,当m∈(1,+∞)时,t'<0.
∴当m=1时t取最大值(e+e﹣1).
故答案为:(e+e﹣1).
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.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,
(I)求角A的大小;
(II)若a=2,求的面积S的最大值.
【解答】解:(I)已知,
正弦定理化简可得:,
即sinCcosA=sinAcosB+sinBcosA=sinC
∵0<C<π,sinC≠0,
∴cosA=1.
即cosA=.
∴A=.
(II)∵a=2,A=.
余弦定理:a2=b2+c2﹣2bccosA
可得:b2+c2=4+bc.
∴4+bc≥2bc,当且仅当b=c时取等号.
解得:bc≤2(2+)
那么三角形面积S=bcsinA≤=.
18.(12分)数列{an}满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求T2n.
【解答】证明:(1)由已知可得,
即,
∴是以为首项,1为公差的等差数列.
解:(2)由(1)得,
∴,
∵,
∴T2n=a1﹣a2+a3﹣a4+…+a2n﹣1﹣a2n=12﹣22+32﹣42+(2n﹣1)2﹣(2n)2,
=﹣(2﹣1)(2+1)+(4﹣3)(4+3)+…+(2n+2n﹣1)(2n﹣2n+1),
=﹣(3+7+…+2n﹣1),
=﹣,
=﹣2n2﹣n
19.(12分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,EB=,且M是BD的中点.
(1)求证:EM∥平面ADF;
(2)求二面角A﹣FD﹣B的余弦值的大小.
【解答】(1)证明:法一、取AD的中点N,连接MN,NF,
在DAB中,M是BD的中点,N是AD的中点,
∴,
又∵,
∴MN∥EF且MN=EF.
∴四边形MNFE为平行四边形,则EM∥FN,
又∵FN⊂平面ADF,EM⊄平面ADF,故EM∥平面ADF.
法二、∵EB⊥平面ABD,AB⊥BD,
故以B为原点,建立如图所示的空间直角坐标系B﹣xyz.
∵AB=2,EB=,
∴B(0,0,0),D(3,0,0),A(0,0,2),E(0,0,),F(0,1,),M(,0,0),
,,,
设平面ADF的一个法向量是.
由,令y=3,得.
又∵,∴,
又EM⊄平面ADF,故EM∥平面ADF.
(2)解:由(1)可知平面ADF的一个法向量是.
,,
设平面BFD的一个法向量是,
由,令z=1,得,
∴cos<>==,
又二面角A﹣FD﹣B为锐角,
故二面角A﹣FD﹣B的余弦值大小为.
20.(12分)已知抛物线E:y2=2px(p>
0)的准线与x轴交于点k,过点k做圆C:(x﹣5)2+y2=9的两条切线,切点为.
(1)求抛物线E的方程;
(2)若直线AB是讲过定点Q(2,0)的一条直线,且与抛物线E交于A,B两点,过定点Q作AB的垂线与抛物线交于G,D两点,求四边形AGBD面积的最小值.
【解答】解:(1)根据题意,抛物线的E的方程为y2=2px(p>0),则
设MN与x轴交于点R,由圆的对称性可知,.
于是,所以∠CMR=30°,∠MCR=60°,
所以|CK|=6,所以p=2.故抛物线E的方程为y2=4x.
(2)设直线AB的方程为x=my+2,设A=(x1,y1),B=(x2,y2),
联立得y2﹣4my﹣8=0,则y1+y2=4m,y1y2=﹣8.
∴
设G=(x3,y3),D=(x4,y4),
同理得,
则四边形AGBD的面积
=
令,
则是关于μ的增函数,
故Smin=48,当且仅当m=±1时取得最小值48.
21.(12分)已知函数,记F(x)=f(x)﹣g(x).
(1)求证:F(x)在区间(1,+∞)内有且仅有一个实根;
(2)用min{a,b}表示a,b中的最小值,设函数m(x)=min{f(x),g(x)},若方程m(x)=c在区间(1,+∞)内有两个不相等的实根x1,x2(x1<x2),记F(x)在(1,+∞)内的实根为x0.求证:.
【解答】证明:(1),定义域为x∈(0,+∞),
,当x>1时,F'(x)>0,
∴F(x)在(1,+∞)上单调递增,
又,
而F(x)在(1,+∞)上连续,
根据零点存在定理可得:
F(x)在区间(1,+∞)有且仅有一个实根.
(2)当0<x≤1时,f(x)=xlnx≤0,
而,故此时有f(x)<g(x),
由(1)知,F(x)在(1,+∞)上单调递增,
有x0为F(x)在(1,+∞)内的实根,
所以F(x0)=f(x0)﹣g(x0)=0,
故当1<x<x0时,F(x)<0,即f(x)<g(x);
当x>x0时,F(x)>0,即f(x)>g(x).
因而,
当1<x<x0时,m(x)=xlnx,m'(x)=1+lnx>0,
因而m(x)在(1,x0)上递增;
当x>x0时,,
因而m(x)在(x0,+∞)上递减;
若方程m(x)=c在(1,+∞)有两不等实根x1,x2,
则满足x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞)
要证:,即证:x1+x2>2x0,即证:x2>2x0﹣x1>x0,
而m(x)在(x0,+∞)上递减,
即证:m(x2)<m(2x0﹣x1),又因为m(x1)=m(x2),
即证:m(x1)<m(2x0﹣x1),
即证:
记,
由F(x0)=0得:,
∴h(x0)=0,
,
,则,当0<x<1时,g'(x)>0;当x>1时,g'(x)<0.
故,所以当x>0时,,
∵2x0﹣x>0,∴,
因此,
即h(x)在递增.从而当1<x1<x0时,
h(x)<h(x0)=0,即,
故得证.
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.(10分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为,且l过点A,曲线C1的参考方程为(θ为参数).
(1)求曲线C1上的点到直线l的距离的最大值与最小值;
(2)过点B(﹣2,2)与直线l平行的直线l1与曲C1线交于M,N两点,求|BM|•|BN|的值.
【解答】解:(1)∵点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为,且l过点A,
∴由直线l过点A可得,故,
∴直线l的极坐标方程为ρsinθ+ρcosθ=8,
∴直线l的直角坐标方程为x+y﹣8=0.
∵曲线C1的参考方程为(θ为参数).
∴根据点到直线的距离方程可得曲线C1上的点到直线l的距离:
,
∴.
(2)由(1)知直线l的倾斜角为,
则直线l1的参数方程为(t为参数).
又曲线C1的普通方程为.
把直线l1的参数方程代入曲线C1的普通方程可得:
,∴,
依据参数t的几何意义可知.
[选修4-5:不等式选讲]
23.设a>0,b>0,且.求证:
(1)a+b≥2;
(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
【解答】证明:(1)由,得ab=1,
由基本不等式及ab=1,有,即a+b≥2.
(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,
则a2+a<2且b2+b<2,则a2+a+b2+b<4,
即:(a+b)2+a+b﹣2ab<4,由(1)知ab=1因此(a+b)2+a+b<6①
而a+b≥2,因此(a+b)2+a+b≥6②,因此①②矛盾,
因此假设不成立,原结论成立.