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2017年北京市高考数学试卷(文科)
一、选择题
1.(5分)已知全集U=R,集合A={x|x<﹣2或x>2},则∁UA=( )
A.(﹣2,2) B.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) C.[﹣2,2] D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
2.(5分)若复数(1﹣i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,﹣1) C.(1,+∞) D.(﹣1,+∞)
3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )
A.2 B. C. D.
4.(5分)若x,y满足,则x+2y的最大值为( )
A.1 B.3 C.5 D.9
5.(5分)已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)( )
A.是偶函数,且在R上是增函数 B.是奇函数,且在R上是增函数
C.是偶函数,且在R上是减函数 D.是奇函数,且在R上是减函数
6.(5分)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )
A.60 B.30 C.20 D.10
7.(5分)设,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是•<0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
8.(5分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是( )
(参考数据:lg3≈0.48)
A.1033 B.1053 C.1073 D.1093
二、填空题
9.(5分)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ= .
10.(5分)若双曲线x2﹣=1的离心率为,则实数m= .
11.(5分)已知x≥0,y≥0,且x+y=1,则x2+y2的取值范围是 .
12.(5分)已知点P在圆x2+y2=1上,点A的坐标为(﹣2,0),O为原点,则•的最大值为 .
13.(5分)能够说明“设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为 .
14.(5分)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:
(i)男学生人数多于女学生人数;
(ii)女学生人数多于教师人数;
(iii)教师人数的两倍多于男学生人数.
①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为 .
②该小组人数的最小值为 .
三、解答题
15.(13分)已知等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.
16.(13分)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.
(I)求f(x)的最小正周期;
(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.
17.(13分)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:
(Ⅰ)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
18.(14分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;
(3)当PA∥平面BDE时,求三棱锥E﹣BCD的体积.
19.(14分)已知椭圆C的两个顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)点D为x轴上一点,过D作x轴的垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
20.(13分)已知函数f(x)=excosx﹣x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.
2017年北京市高考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(5分)(2017•北京)已知全集U=R,集合A={x|x<﹣2或x>2},则∁UA=( )
A.(﹣2,2) B.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) C.[﹣2,2] D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
【考点】1F:补集及其运算.菁优网版权所有
【分析】根据已知中集合A和U,结合补集的定义,可得答案.
【解答】解:∵集合A={x|x<﹣2或x>2}=(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),全集U=R,
∴∁UA=[﹣2,2],
故选:C
2.(5分)(2017•北京)若复数(1﹣i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,﹣1) C.(1,+∞) D.(﹣1,+∞)
【考点】A1:虚数单位i及其性质.菁优网版权所有
【分析】复数(1﹣i)(a+i)=a+1+(1﹣a)i在复平面内对应的点在第二象限,可得,解得a范围.
【解答】解:复数(1﹣i)(a+i)=a+1+(1﹣a)i在复平面内对应的点在第二象限,
∴,解得a<﹣1.
则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1).
故选:B.
3.(5分)(2017•北京)执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )
A.2 B. C. D.
【考点】EF:程序框图.菁优网版权所有
【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,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:当k=0时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=1,S=2,
当k=1时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=2,S=,
当k=2时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=3,S=,
当k=3时,不满足进行循环的条件,
故输出结果为:,
故选:C.
4.(5分)(2017•北京)若x,y满足,则x+2y的最大值为( )
A.1 B.3 C.5 D.9
【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有
【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最值即可.
【解答】解:x,y满足的可行域如图:
由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由,可得A(3,3),
目标函数的最大值为:3+2×3=9.
故选:D.
5.(5分)(2017•北京)已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)( )
A.是偶函数,且在R上是增函数 B.是奇函数,且在R上是增函数
C.是偶函数,且在R上是减函数 D.是奇函数,且在R上是减函数
【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.菁优网版权所有
【分析】由已知得f(﹣x)=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,结合“增”﹣“减”=“增”可得答案.
【解答】解:f(x)=3x﹣()x=3x﹣3﹣x,
∴f(﹣x)=3﹣x﹣3x=﹣f(x),
即函数f(x)为奇函数,
又由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,
故函数f(x)=3x﹣()x为增函数,
故选:B.
6.(5分)(2017•北京)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )
A.60 B.30 C.20 D.10
【考点】L!:由三视图求面积、体积.菁优网版权所有
【分析】由三视图可知:该几何体为三棱锥,如图所示.
【解答】解:由三视图可知:该几何体为三棱锥,
该三棱锥的体积==10.
故选:D.
7.(5分)(2017•北京)设,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是•<0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】2L:必要条件、充分条件与充要条件的判断.菁优网版权所有
【分析】,为非零向量,存在负数λ,使得=λ,则向量,共线且方向相反,可得•<0.反之不成立,非零向量,的夹角为钝角,满足•<0,而=λ不成立.即可判断出结论.
【解答】解:,为非零向量,存在负数λ,使得=λ,则向量,共线且方向相反,可得•<0.
反之不成立,非零向量,的夹角为钝角,满足•<0,而=λ不成立.
∴,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是•<0”的充分不必要条件.
故选:A.
8.(5分)(2017•北京)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是( )
(参考数据:lg3≈0.48)
A.1033 B.1053 C.1073 D.1093
【考点】4G:指数式与对数式的互化.菁优网版权所有
【分析】根据对数的性质:T=,可得:3=10lg3≈100.48,代入M将M也化为10为底的指数形式,进而可得结果.
【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,
根据对数性质有:3=10lg3≈100.48,
∴M≈3361≈(100.48)361≈10173,
∴≈=1093,
故本题选:D.
二、填空题
9.(5分)(2017•北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ= .
【考点】GI:三角函数的化简求值.菁优网版权所有
【分析】推导出α+β=π+2kπ,k∈Z,从而sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα,由此能求出结果.
【解答】解:∵在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,
∴α+β=π+2kπ,k∈Z,
∵sinα=,
∴sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα=.
故答案为:.
10.(5分)(2017•北京)若双曲线x2﹣=1的离心率为,则实数m= 2 .
【考点】KC:双曲线的简单性质.菁优网版权所有
【分析】利用双曲线的离心率,列出方程求和求解m 即可.
【解答】解:双曲线x2﹣=1(m>0)的离心率为,
可得:,
解得m=2.
故答案为:2.
11.(5分)(2017•北京)已知x≥0,y≥0,且x+y=1,则x2+y2的取值范围是 [,1] .
【考点】3W:二次函数的性质.菁优网版权所有
【分析】利用已知条件转化所求表达式,通过二次函数的性质求解即可.
【解答】解:x≥0,y≥0,且x+y=1,则x2+y2=x2+(1﹣x)2=2x2﹣2x+1,x∈[0,1],
则令f(x)=2x2﹣2x+1,x∈[0,1],函数的对称轴为:x=,开口向上,
所以函数的最小值为:f()==.
最大值为:f(1)=2﹣2+1=1.
则x2+y2的取值范围是:[,1].
故答案为:[,1].
12.(5分)(2017•北京)已知点P在圆x2+y2=1上,点A的坐标为(﹣2,0),O为原点,则•的最大值为 6 .
【考点】9R:平面向量数量积的运算.菁优网版权所有
【分析】设P(cosα,sinα).可得=(2,0),=(cosα+2,sinα).利用数量积运算性质、三角函数的单调性与值域即可得出.
【解答】解:设P(cosα,sinα).=(2,0),=(cosα+2,sinα).
则•=2(cosα+2)≤6,当且仅当cosα=1时取等号.
故答案为:6.
13.(5分)(2017•北京)能够说明“设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为 ﹣1,﹣2,﹣3 .
【考点】FC:反证法.菁优网版权所有
【分析】设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题,则若a>b>c,则a+b≤c”是真命题,举例即可,本题答案不唯一
【解答】解:设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题,
则若a>b>c,则a+b≤c”是真命题,
可设a,b,c的值依次﹣1,﹣2,﹣3,(答案不唯一),
故答案为:﹣1,﹣2,﹣3
14.(5分)(2017•北京)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:
(i)男学生人数多于女学生人数;
(ii)女学生人数多于教师人数;
(iii)教师人数的两倍多于男学生人数.
①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为 6 .
②该小组人数的最小值为 12 .
【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有
【分析】①设男学生女学生分别为x,y人,若教师人数为4,则,进而可得答案;
②设男学生女学生分别为x,y人,教师人数为z,则,进而可得答案;
【解答】解:①设男学生女学生分别为x,y人,
若教师人数为4,
则,即4<y<x<8,
即x的最大值为7,y的最大值为6,
即女学生人数的最大值为6.
②设男学生女学生分别为x,y人,教师人数为z,
则,即z<y<x<2z
即z最小为3才能满足条件,
此时x最小为5,y最小为4,
即该小组人数的最小值为12,
故答案为:6,12
三、解答题
15.(13分)(2017•北京)已知等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.
【考点】8E:数列的求和;8M:等差数列与等比数列的综合.菁优网版权所有
【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出等差数列的公差,然后求{an}的通项公式;
(Ⅱ)利用已知条件求出公比,然后求解数列的和即可.
【解答】解:(Ⅰ)等差数列{an},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,
所以{an}的通项公式:an=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,
等比数列{bn}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).
∴q2=3,
{b2n﹣1}是等比数列,公比为3,首项为1.
b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.
16.(13分)(2017•北京)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.
(I)求f(x)的最小正周期;
(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.
【考点】
H1:三角函数的周期性及其求法;GA:三角函数线;GL:三角函数中的恒等变换应用.菁优网版权所有
【分析】(Ⅰ)根据两角差的余弦公式和两角和正弦公式即可求出f(x)sin(2x+),根据周期的定义即可求出,
(Ⅱ)根据正弦函数的图象和性质即可证明.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx,
=(co2x+sin2x)﹣sin2x,
=cos2x+sin2x,
=sin(2x+),
∴T==π,
∴f(x)的最小正周期为π,
(Ⅱ)∵x∈[﹣,],
∴2x+∈[﹣,],
∴﹣≤sin(2x+)≤1,
∴f(x)≥﹣
17.(13分)(2017•北京)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:
(Ⅰ)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
【考点】B8:频率分布直方图;CB:古典概型及其概率计算公式.菁优网版权所有
【分析】(Ⅰ)根据频率=组距×高,可得分数小于70的概率为:1﹣(0.04+0.02)×10;
(Ⅱ)先计算样本中分数小于40的频率,进而计算分数在区间[40,50)内的频率,可估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.进而得到答案.
【解答】解:(Ⅰ)由频率分布直方图知:分数小于70的频率为:1﹣(0.04+0.02)×10=0.4
故从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率为0.4;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,
故样本中分数小于40的频率为:0.05,
则分数在区间[40,50)内的频率为:1﹣(0.04+0.02+0.02+0.01)×10﹣0.05=0.05,
估计总体中分数在区间[40,50)内的人数为400×0.05=20人,
(Ⅲ)样本中分数不小于70的频率为:0.6,
由于样本中分数不小于70的男女生人数相等.
故分数不小于70的男生的频率为:0.3,
由样本中有一半男生的分数不小于70,
故男生的频率为:0.6,
即女生的频率为:0.4,
即总体中男生和女生人数的比例约为:3:2.
18.(14分)(2017•北京)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;
(3)当PA∥平面BDE时,求三棱锥E﹣BCD的体积.
【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LX:直线与平面垂直的性质;LY:平面与平面垂直的判定.菁优网版权所有
【分析】(1)运用线面垂直的判定定理可得PA⊥平面ABC,再由性质定理即可得证;
(2)要证平面BDE⊥平面PAC,可证BD⊥平面PAC,由(1)运用面面垂直的判定定理可得平面PAC⊥平面ABC,再由等腰三角形的性质可得BD⊥AC,运用面面垂直的性质定理,即可得证;
(3)由线面平行的性质定理可得PA∥DE,运用中位线定理,可得DE的长,以及DE⊥平面ABC,求得三角形BCD的面积,运用三棱锥的体积公式计算即可得到所求值.
【解答】解:(1)证明:由PA⊥AB,PA⊥BC,
AB⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,且AB∩BC=B,
可得PA⊥平面ABC,
由BD⊂平面ABC,
可得PA⊥BD;
(2)证明:由AB=BC,D为线段AC的中点,
可得BD⊥AC,
由PA⊥平面ABC,PA⊂平面PAC,
可得平面PAC⊥平面ABC,
又平面ABC∩平面ABC=AC,
BD⊂平面ABC,且BD⊥AC,
即有BD⊥平面PAC,
BD⊂平面BDE,
可得平面BDE⊥平面PAC;
(3)PA∥平面BDE,PA⊂平面PAC,
且平面PAC∩平面BDE=DE,
可得PA∥DE,
又D为AC的中点,
可得E为PC的中点,且DE=PA=1,
由PA⊥平面ABC,
可得DE⊥平面ABC,
可得S△BDC=S△ABC=××2×2=1,
则三棱锥E﹣BCD的体积为DE•S△BDC=×1×1=.
19.(14分)(2017•北京)已知椭圆C的两个顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)点D为x轴上一点,过D作x轴的垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
【考点】KL:直线与椭圆的位置关系;K3:椭圆的标准方程.菁优网版权所有
【分析】(Ⅰ)由题意设椭圆方程,由a=2,根据椭圆的离心率公式,即可求得c,则b2=a2﹣c2=1,即可求得椭圆的方程;
(Ⅱ)由题意分别求得DE和BN的斜率及方程,联立即可求得E点坐标,根据三角形的相似关系,即可求得=,因此可得△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
【解答】解:(Ⅰ)由椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程:(a>b>0),
则a=2,e==,则c=,
b2=a2﹣c2=1,
∴椭圆C的方程;
(Ⅱ)证明:设D(x0,0),(﹣2<x0<2),M(x0,y0),N(x0,﹣y0),y0>0,
由M,N在椭圆上,则,则x02=4﹣4y02,
则直线AM的斜率kAM==,直线DE的斜率kDE=﹣,
直线DE的方程:y=﹣(x﹣x0),
直线BN的斜率kBN=,直线BN的方程y=(x﹣2),
,解得:,
过E做EH⊥x轴,△BHE∽△BDN,
则丨EH丨=,
则=,
∴:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
20.(13分)(2017•北京)已知函数f(x)=excosx﹣x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.
【考点】6E:利用导数求闭区间上函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.菁优网版权所有
【分析】(1)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;
(2)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.
【解答】解:(1)函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,
可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,
切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),
曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;
(2)函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,
令g(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,
则g(x)的导数为g′(x)=ex(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2ex•sinx,
当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2ex•sinx≤0,
即有g(x)在[0,]递减,可得g(x)≤g(0)=0,
则f(x)在[0,]递减,
即有函数f(x)在区间[0,]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;
最小值为f()=ecos﹣=﹣.
参与本试卷答题和审题的老师有:豫汝王世崇;沂蒙松;qiss;于东;zlzhan;whgcn;双曲线;铭灏2016(排名不分先后)
菁优网
2017年6月11日
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