2018年重庆市高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅱ)
一、选择题:本题共12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. 1+2𝑖
1−2𝑖=( ) A.−4
35−5𝑖 B.−43
34
5+5𝑖
C.−34
5−5𝑖
D.−5+5𝑖
2. 已知集合𝐴={(𝑥,𝑦)|𝑥2+𝑦2≤3,𝑥∈𝐙,𝑦∈𝐙},则𝐴中元素的个数为( ) A.9 B.8 C.5 D.4
3. 函数𝑓(𝑥)=
𝑒𝑥−𝑒−𝑥
𝑥2的图像大致为( )
A. B.
C. D.
4. 已知向量𝑎→
,𝑏→
满足|𝑎→|=1,𝑎→
⋅𝑏→
=−1,则𝑎→⋅(2𝑎→
−𝑏→
)=( ) A.4 B.3 C.2 D.0
5. 双曲线𝑥2
𝑦2
𝑎2−𝑏2=1(𝑎>0, 𝑏>0)的离心率为√3,则其渐近线方程为( ) A.𝑦=±√3𝑥 B.𝑦=±√2𝑥 C.𝑦=±
√22
𝑥 D.𝑦=±
√32
𝑥
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6. 在△𝐴𝐵𝐶中,cos=
2𝐶
√5,𝐵𝐶5
=1,𝐴𝐶=5,则𝐴𝐵=( )
C.√29 D.2√5 A.4√2
B.√30
7. 为计算𝑆=1−+−+...+
2
3
4
111199
−
1
100
,设计了如图的程序框图,则在空白框中应填
入( )
A.𝑖=𝑖+1
8. 我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( ) A.12
9. 在长方体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1中,𝐴𝐵=𝐵𝐶=1,𝐴𝐴1=√3,则异面直线𝐴𝐷1与𝐷𝐵1所成角的余弦值为( ) A.5
10. 若𝑓(𝑥)=cos𝑥−sin𝑥在[−𝑎, 𝑎]是减函数,则𝑎的最大值是( ) A. 4𝜋11
B.𝑖=𝑖+2 C.𝑖=𝑖+3 D.𝑖=𝑖+4
B.14
1
C.15
1
D.18
1
B.6
√5C.5
√5D.2 √2B.
2
𝜋
C.
4
3𝜋
D.𝜋
11. 已知𝑓(𝑥)是定义域为(−∞, +∞)的奇函数,满足𝑓(1−𝑥)=𝑓(1+𝑥),若𝑓(1)=2,则𝑓(1)+𝑓(2)+𝑓(3)+...+𝑓(50)=( ) A.−50
B.0
C.2
D.50
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12. 已知𝐹1,𝐹2是椭圆𝐶:𝑎2+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的左、右焦点,𝐴是𝐶的左顶点,点𝑃在过𝐴且斜率为的直线上,△𝑃𝐹1𝐹2为等腰三角形,∠𝐹1𝐹2𝑃=120∘,则𝐶的离心率为( ) A.3
2
√36
𝑥2
𝑦2
B.2 1
C.3 1
D.4 1
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13. 曲线𝑦=2ln(𝑥+1)在点(0, 0)处的切线方程为________.
𝑥+2𝑦−5≥0
14. 若𝑥,𝑦满足约束条件{𝑥−2𝑦+3≥0,则𝑧=𝑥+𝑦的最大值为________.
𝑥−5≤0
15. 已知sin𝛼+cos𝛽=1,cos𝛼+sin𝛽=0,则sin(𝛼+𝛽)=________.
16. 已知圆锥的顶点为𝑆,母线𝑆𝐴,𝑆𝐵所成角的余弦值为8,𝑆𝐴与圆锥底面所成角为45∘.若△𝑆𝐴𝐵的面积为5√15,则该圆锥的侧面积为________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根要求作答。(一)必考题:共60分。
17. 记𝑆𝑛为等差数列{𝑎𝑛}的前𝑛项和,已知𝑎1=−7,𝑆3=−15. (1)求{𝑎𝑛}的通项公式;
(2)求𝑆𝑛,并求𝑆𝑛的最小值.
18. 如图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额𝑦(单位:亿元)的折线图.
7
为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了𝑦与时间变量𝑡的两个线性回归
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模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量𝑡的值依次为1,2,⋯,17)建立模型①:𝑦̂=−30.4+13.5𝑡;根据2010年至2016年的数据(时间变量𝑡的值依次为1,2,⋯,7)建立模型②:𝑦̂=99+17.5𝑡. (1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值.
(2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.
19. 设抛物线𝐶:𝑦2=4𝑥的焦点为𝐹,过𝐹且斜率为𝑘(𝑘>0)的直线𝑙与𝐶交于𝐴,𝐵两点,|𝐴𝐵|=8. (1)求𝑙的方程;
(2)求过点𝐴,𝐵且与𝐶的准线相切的圆的方程.
20. 如图,在三棱锥𝑃−𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵=𝐵𝐶=2√2,𝑃𝐴=𝑃𝐵=𝑃𝐶=𝐴𝐶=4,𝑂为𝐴𝐶的中点.
(1)证明:𝑃𝑂⊥平面𝐴𝐵𝐶;
(2)若点𝑀在棱𝐵𝐶上,且二面角𝑀−𝑃𝐴−𝐶为30∘,求𝑃𝐶与平面𝑃𝐴𝑀所成角的正弦值.
21. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑒𝑥−𝑎𝑥2.
(1)若𝑎=1,证明:当𝑥≥0时,𝑓(𝑥)≥1;
(2)若𝑓(𝑥)在(0, +∞)只有一个零点,求𝑎.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程]
𝑥=2cos𝜃,22. 在直角坐标系𝑥𝑂𝑦中,曲线𝐶的参数方程为{(𝜃为参数),直线𝑙的参数
𝑦=4sin𝜃𝑥=1+𝑡cos𝛼,方程为{(𝑡为参数). 𝑦=2+𝑡sin𝛼
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(1)求𝐶和𝑙的直角坐标方程;
(2)若曲线𝐶截直线𝑙所得线段的中点坐标为(1, 2),求𝑙的斜率. [选修4-5:不等式选讲]
23. 设函数𝑓(𝑥)=5−|𝑥+𝑎|−|𝑥−2|. (1)当𝑎=1时,求不等式𝑓(𝑥)≥0的解集;
(2)若𝑓(𝑥)≤1,求𝑎的取值范围.
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参考答案与试题解析
2018年重庆市高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅱ)
一、选择题:本题共12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.
【答案】 D 2. 【答案】 A 3. 【答案】 B 4. 【答案】 B 5. 【答案】 B 6. 【答案】 A 7. 【答案】 B 8. 【答案】 C 9. 【答案】 C 10. 【答案】 A 11. 【答案】 C 12. 【答案】 D
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二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。 13. 【答案】 𝑦=2𝑥 14. 【答案】 9 15. 【答案】 1− 216. 【答案】
40√2𝜋
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根要求作答。(一)必考题:共60分。
17.
【答案】
解:(1)∵ 等差数列{𝑎𝑛}中,𝑎1=−7,𝑆3=−15, ∴ 𝑎1=−7,3𝑎1+3𝑑=−15,解得𝑎1=−7,𝑑=2, ∴ 𝑎𝑛=−7+2(𝑛−1)=2𝑛−9; (2)∵ 𝑎1=−7,𝑑=2,𝑎𝑛=2𝑛−9,
∴ 𝑆𝑛=2(𝑎1+𝑎𝑛)=2(2𝑛2−16𝑛)=𝑛2−8𝑛=(𝑛−4)2−16, ∴ 当𝑛=4时,前𝑛项的和𝑆𝑛取得最小值为−16. 18.
【答案】
解:(1)根据模型①:𝑦̂=−30.4+13.5𝑡, 计算𝑡=19时,𝑦̂=−30.4+13.5×19=226.1;
利用这个模型,求出该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值是226.1亿元, 根据模型②:𝑦̂=99+17.5𝑡, 计算𝑡=9时,𝑦̂=99+17.5×9=256.5;
利用这个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值是256.5亿元. (2)模型②得到的预测值更可靠;
因为从总体数据看,该地区从2000年到2016年的环境基础设施投资额是逐年上升的, 而从2000年到2009年间递增的幅度较小些, 从2010年到2016年间递增的幅度较大些, 所以利用模型②的预测值更可靠些. 19.
【答案】
解:(1)抛物线𝐶:𝑦2=4𝑥的焦点为𝐹(1, 0), 当直线的斜率不存在时,|𝐴𝐵|=4,不满足;
设直线𝐴𝐵的方程为:𝑦=𝑘(𝑥−1),设𝐴(𝑥1, 𝑦1),𝐵(𝑥2, 𝑦2),
𝑛
1
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𝑦=𝑘(𝑥−1),则{
𝑦2=4𝑥,整理得:𝑘2𝑥2−2(𝑘2+2)𝑥+𝑘2=0, 则𝑥1+𝑥2=
2(𝑘2+2)𝑘2,𝑥1𝑥2=1,
2(𝑘2+2)𝑘2
由|𝐴𝐵|=𝑥1+𝑥2+𝑝=
+2=8,
解得:𝑘2=1,则𝑘=1,𝑘=−1(舍去). ∴ 直线𝑙的方程𝑦=𝑥−1. (2)
由(1)可得𝐴𝐵的中点坐标为𝐷(3, 2),
则直线𝐴𝐵的垂直平分线方程为𝑦−2=−(𝑥−3),即𝑦=−𝑥+5, 设所求圆的圆心坐标为(𝑥0, 𝑦0),则{𝑥0=3,𝑥0=11,解得:{或{
𝑦0=2,𝑦0=−6,因此,所求圆的方程为(𝑥−3)2+(𝑦−2)2=16或(𝑥−11)2+(𝑦+6)2=144. 20.
【答案】
解:(1)证明:连接𝐵𝑂,如图:
𝑦0=−𝑥0+5,(𝑥0+1)2=
(𝑦0−𝑥0+1)2
2
+16,
∵ 𝐴𝐵=𝐵𝐶=2√2,𝑂是𝐴𝐶的中点, ∴ 𝐵𝑂⊥𝐴𝐶,且𝐵𝑂=2, 又𝑃𝐴=𝑃𝐶=𝑃𝐵=𝐴𝐶=4,
∴ 𝑃𝑂⊥𝐴𝐶,𝑃𝑂=2√3, 则𝑃𝐵2=𝑃𝑂2+𝐵𝑂2, 则𝑃𝑂⊥𝑂𝐵,
∵ 𝑂𝐵∩𝐴𝐶=𝑂, ∴ 𝑃𝑂⊥平面𝐴𝐵𝐶;
(2)建立以𝑂为坐标原点,𝑂𝐵,𝑂𝐶,𝑂𝑃分别为𝑥,𝑦,𝑧轴的空间直角坐标系如图:
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𝐴(0, −2, 0),𝑃(0, 0, 2√3),𝐶(0, 2, 0),𝐵(2, 0, 0), 𝐵𝐶=(−2, 2, 0),
设𝐵𝑀=𝜆𝐵𝐶=(−2𝜆, 2𝜆, 0),0<𝜆<1, 则𝐴𝑀=𝐵𝑀−𝐵𝐴
=(−2𝜆, 2𝜆, 0)−(−2, −2, 0)=(2−2𝜆, 2𝜆+2, 0), 则平面𝑃𝐴𝐶的法向量为𝑚=(1, 0, 0), 设平面𝑀𝑃𝐴的法向量为𝑛=(𝑥, 𝑦, 𝑧), 则𝑃𝐴=(0, −2, −2√3),
则𝑛⋅𝑃𝐴=−2𝑦−2√3𝑧=0,𝑛⋅𝐴𝑀=(2−2𝜆)𝑥+(2𝜆+2)𝑦=0 令𝑧=1,则𝑦=−√3,𝑥=即𝑛=(
→
(𝜆+1)√3
, −√3, 1), 1−𝜆
(𝜆+1)√3
, 1−𝜆
→
→
→
→
→
→→
→
→
→
→
→
→
∵ 二面角𝑀−𝑃𝐴−𝐶为30∘, ∴ cos30=
∘
|𝑚||𝑛|
→→
𝑚⋅𝑛
→→
==
√3
, 2√3, 2
即(𝜆+1)√3
1−𝜆√(
𝜆+1⋅√3)2+1+3×11−𝜆
解得𝜆=或𝜆=3(舍),
3
1
则平面𝑀𝑃𝐴的法向量𝑛=(2√3, −√3, 1), 𝑃𝐶=(0, 2, −2√3),
𝑃𝐶与平面𝑃𝐴𝑀所成角的正弦值 sin𝜃=|cos<𝑃𝐶,𝑛>| =|
−2√3−2√3
|4×4
→
→
→
→
=
4√316
=
√3. 4
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21.
【答案】
(1)证明:当𝑎=1时,
𝑓(𝑥)≥1等价于(𝑥2+1)𝑒−𝑥−1≤0, 设函数𝑔(𝑥)=(𝑥2+1)𝑒−𝑥−1,
则𝑔′(𝑥)=−(𝑥2−2𝑥+1)𝑒−𝑥=−(𝑥−1)2𝑒−𝑥. 当𝑥≠1时,𝑔′(𝑥)<0,
所以𝑔(𝑥)在(0,+∞)单调递减, 而𝑔(0)=0,
故当𝑥≥0时,𝑔(𝑥)≤0, 即𝑓(𝑥)≥1.
(2)解:设函数ℎ(𝑥)=1−𝑎𝑥2𝑒−𝑥. 𝑓(𝑥)在(0,+∞)只有一个零点
当且仅当ℎ(𝑥)在(0,+∞)只有一个零点. (i)当𝑎≤0时,ℎ(𝑥)>0,ℎ(𝑥)没有零点. (ⅱ)当𝑎>0时,ℎ′(𝑥)=𝑎𝑥(𝑥−2)𝑒−𝑥. 当𝑥∈(0,2)时,ℎ′(𝑥)<0; 当𝑥∈(2,+∞)时,ℎ′(𝑥)>0. 所以ℎ(𝑥)在(0,2)单调递减, 在(2,+∞)单调递增.
故ℎ(2)=1−𝑒2是ℎ(𝑥)在[0,+∞)的最小值. ①若ℎ(2)>0,即𝑎<
𝑒24
4𝑎
,
ℎ(𝑥)在(0,+∞)没有零点; ②若ℎ(2)=0,即𝑎=
𝑒24
,
ℎ(𝑥)在(0,+∞)只有一个零点; ③若ℎ(2)<0,即𝑎>
𝑒24
,
由于ℎ(0)=1,
所以ℎ(𝑥)在(0,2)有一个零点, 由(1)知,
当𝑥>0时,𝑒𝑥>𝑥2, 所以ℎ(4𝑎)=1−
16𝑎3𝑒4𝑎
=1−
16𝑎3(𝑒2𝑎)2
>1−
16𝑎3(2𝑎)4
=1−>0,
𝑎
1
故ℎ(𝑥)在(2,4𝑎)有一个零点, 因此ℎ(𝑥)在(0,+∞)有两个零点.
综上,𝑓(𝑥)在(0,+∞)只有一个零点时,𝑎=
𝑒24
.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程] 22.
【答案】
解:(1)曲线𝐶的参数方程为{
𝑥=2cos𝜃,(𝜃为参数)
𝑦=4sin𝜃
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转换为直角坐标方程为:16+直线𝑙的参数方程为{
𝑦2
𝑥24
=1.
𝑥=1+𝑡cos𝛼,(𝑡为参数) 𝑦=2+𝑡sin𝛼
当cos𝛼≠0时,𝑙的直角坐标方程为𝑦=tan𝛼⋅𝑥+2−tan𝛼, 当cos𝛼=0时,𝑙的直角坐标方程为𝑥=1. (2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:
(2+𝑡sin𝛼)2
16
+
(1+𝑡cos𝛼)2
4
=1,
整理得:(4cos2𝛼+sin2𝛼)𝑡2+(8cos𝛼+4sin𝛼)𝑡−8=0, 则:𝑡1+𝑡2=−
8cos𝛼+4sin𝛼4cos2𝛼+sin2𝛼
,
由于(1, 2)为中点坐标,
①当直线的斜率不存时,𝑥=1. ②当直线的斜率存在时,则:8cos𝛼+4sin𝛼=0, 解得:tan𝛼=−2,
即:直线𝑙的斜率为−2. [选修4-5:不等式选讲] 23.
【答案】
2𝑥+4,𝑥≤−1
当𝑎=1时,𝑓(𝑥)=5−|𝑥+1|−|𝑥−2|={2,−1<𝑥<2 .
−2𝑥+6,𝑥≥2当𝑥≤−1时,𝑓(𝑥)=2𝑥+4≥0,解得−2≤𝑥≤−1, 当−1<𝑥<2时,𝑓(𝑥)=2≥0恒成立,即−1<𝑥<2, 当𝑥≥2时,𝑓(𝑥)=−2𝑥+6≥0,解得2≤𝑥≤3, 综上所述不等式𝑓(𝑥)≥0的解集为[−2, 3], ∵ 𝑓(𝑥)≤1,
∴ 5−|𝑥+𝑎|−|𝑥−2|≤1, ∴ |𝑥+𝑎|+|𝑥−2|≥4,
∴ |𝑥+𝑎|+|𝑥−2|=|𝑥+𝑎|+|2−𝑥|≥|𝑥+𝑎+2−𝑥|=|𝑎+2|, ∴ |𝑎+2|≥4,
解得𝑎≤−6或𝑎≥2,
故𝑎的取值范围(−∞, −6]∪[2, +∞).
𝑡1+𝑡22
=0,
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