2017年山东省泰安市高考数学二模试卷与解析PDF(理科)

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2017年山东省泰安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.(5分)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5.则z=()A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i2.(5分)设全集U=R,集合A={x|x>1},集合B={x|x>p},若(∁U A)∩B=∅,则p应该满足的条件是()A.p>1 B.p≥1 C.p<1 D.p≤13.(5分)已知命题p:“m=﹣1”,命题q:“直线x﹣y=0与直线x+m2y=0互相垂直”,则命题p是命题q的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要4.(5分)已知l是直线,α、β是两个不同平面,下列命题中的真命题是()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若α⊥β,l∥α,则l⊥βC.若l⊥α,l∥β,则α⊥βD.若l∥α,α∥β,则l∥β5.(5分)秦九昭是我国南宋时期的数学家,他在所著的《数学九章》中提出的多项式求值的秦九昭算法,至今仍是比较先进的算法,如图所示的程序框图给出了利用秦九昭算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,4,则输出y的值为()A.6 B.25 C.100 D.4006.(5分)已知cos(x﹣)=,则cos(2x﹣)+sin2(﹣x)的值为()A.﹣ B.C.D.﹣7.(5分)下列选项中,说法正确的是()A.若a>b>0,则B.向量(m∈R)共线的充要条件是m=0C.命题“∀n∈N*,3n>(n+2)•2n﹣1”的否定是“∀n∈N*,3n≥(n+2)•2n﹣1”D.已知函数f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的,则命题“若f(a)•f (b)<0,则f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点”的逆命题为假命题8.(5分)函数的图象大致是()A.B.C.D.9.(5分)已知实数x,y满足,则的取值范围是()A.B.[3,11] C.D.[1,11]10.(5分)已知双曲线Γ:﹣=1(a>0,b>0)的上焦点F(0,c)(c>0),M是双曲线下支上的一点,线段MF与圆x2+y2﹣y+=0相切于点D,且|MF|=3|DF|,则双曲线Γ的渐近线方程为()A.4x±y=0 B.x±4y=0 C.2x±y=0 D.x±2y=0二、填空题:(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,请把答案填写在答题卡相应位置)11.(5分)观察下列式子:,,,…,根据以上规律,第n个不等式是.12.(5分)△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a、b、c,且,则角B=.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,该几何体的体积为.14.(5分)如图,在边长为2的正方形ABCD中,M是AB的中点,则过C,M,D三点的抛物线与CD围成阴影部分,在正方形ABCD中任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为.15.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=e x(x+1),给出下列命题:①当x>0时,f(x)=e﹣x(x﹣1);②函数f(x)有两个零点;③f(x)<0的解集为(﹣∞,﹣1)∪(0,1);④∀x1,x2∈R,都有|f(x1)﹣f(x2)|<2.其中正确的命题为(把所有正确命题的序号都填上).三、解答题:(本大题共6个小题,满分75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(12分)已知函数(1)求f(x)的最大值及取得最大值时x值;(2)若方程在(0,π)上的解为x1,x2,求cos(x1﹣x2)的值.17.(12分)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,且满足S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N*,又2a2,a3,a2+2成等差数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)记b n=2a n﹣λ(log2a n+1)2,若数列{b n}为递增数列,求λ的取值范围.18.(12分)某公司有A、B、C、D四辆汽车,其中A车的车牌尾号为8,B、C 两辆车的车牌尾号为2,D车的车牌尾号为3,已知在非限行日,每辆车都有可能出车或不出车.已知A、D两辆汽车每天出车的概率为,B、C两辆汽车每天出车的概率为,且四辆汽车是否出车是相互独立的.该公司所在地区汽车限行规定如下:(I)求该公司在星期二至少有2辆汽车出车的概率;(Ⅱ)设ξ表示该公司在星期三和星期四两天出车的车辆数之和,求ξ的分布列和数学期望.19.(12分)如图所示,直角梯形ABCD两条对角线AC,BD的交点为O,四边形OBEF为矩形,平面OBEF⊥平面ABCD,M为线段AB上一点,AM=2MB,且AB⊥BC,AB∥CD,AB=BE=6,CD=BC=3.(I)求证:EM∥平面ADF;(Ⅱ)求二面角O﹣EF﹣C的余弦值.20.(13分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为2.直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,又l与直线y=x分别交于A、B两点,其中点A在第一象限,点B在第二象限,且△OAB的面积为2(O为坐标原点).(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)求的取值范围.21.(14分)已知函数f(x)=x2+mx+mlnx(I)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)当m=1时,若方程f(x)=x2+ac在区间[,+∞)上有唯一的实数解,求实数a的取值范围;(III)当m>0时,若对于区间[1,2]上的任意两个实数x1,x2,且x1<x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|<x22﹣x12成立,求实数m的最大值.2017年山东省泰安市高考数学二模试卷(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.(5分)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5.则z=()A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i【解答】解:(z﹣i)(2﹣i)=5⇒z﹣i=⇒z=+i=+i=+i=2+2i.故选:D.2.(5分)设全集U=R,集合A={x|x>1},集合B={x|x>p},若(∁U A)∩B=∅,则p应该满足的条件是()A.p>1 B.p≥1 C.p<1 D.p≤1【解答】解:全集U=R,集合A={x|x>1},集合B={x|x>p},∴∁U A={x|x≤1},又(∁U A)∩B=∅,∴p≥1.故选:B.3.(5分)已知命题p:“m=﹣1”,命题q:“直线x﹣y=0与直线x+m2y=0互相垂直”,则命题p是命题q的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要【解答】解:命题q:由直线x﹣y=0与直线x+m2y=0互相垂直,则﹣×=﹣1,解得:m=±1.∴命题p是命题q的充分不必要条件.故选:A.4.(5分)已知l是直线,α、β是两个不同平面,下列命题中的真命题是()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若α⊥β,l∥α,则l⊥βC.若l⊥α,l∥β,则α⊥βD.若l∥α,α∥β,则l∥β【解答】解:A.若l∥α,l∥β,则α∥β或α∩β=a,故A错;B.若α⊥β,l∥α,则l⊂β,或l∥β,或l⊥β,故B错;C.若l⊥α,l∥β,则过l作平面γ,设γ∩β=c,则l∥c,故c⊥α,c⊂β,故α⊥β,即C正确;D.若l∥α,α∥β,则l⊂β,或l∥β,故D错.故选:C.5.(5分)秦九昭是我国南宋时期的数学家,他在所著的《数学九章》中提出的多项式求值的秦九昭算法,至今仍是比较先进的算法,如图所示的程序框图给出了利用秦九昭算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,4,则输出y的值为()A.6 B.25 C.100 D.400【解答】解:初始值n=3,x=4,程序运行过程如下表所示:v=1i=2,v=1×4+2=6i=1,v=6×4+1=25i=0,v=25×4+0=100i=﹣1 跳出循环,输出v的值为100.故选:C.6.(5分)已知cos(x﹣)=,则cos(2x﹣)+sin2(﹣x)的值为()A.﹣ B.C.D.﹣【解答】解:cos(x﹣)=,∴cos(2x﹣)=cos[(2x﹣)﹣π]=cos[π﹣2(x﹣)]=﹣cos2(x﹣)=1﹣2cos2(x﹣)=1﹣2×=,sin2(﹣x)=1﹣cos2(﹣x)=1﹣cos2(x﹣)=1﹣=,∴cos(2x﹣)+sin2(﹣x)=+=.故选:C.7.(5分)下列选项中,说法正确的是()A.若a>b>0,则B.向量(m∈R)共线的充要条件是m=0C.命题“∀n∈N*,3n>(n+2)•2n﹣1”的否定是“∀n∈N*,3n≥(n+2)•2n﹣1”D.已知函数f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的,则命题“若f(a)•f (b)<0,则f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点”的逆命题为假命题【解答】解:对于A,因为函数y=在(0,+∞)是减函数,故错;对于B,向量(m∈R)共线⇒1×(2m﹣1)=m×m⇒m=1,故错;对于C,命题“∀n∈N*,3n>(n+2)•2n﹣1”的否定是“∃n∈N*,3n≤(n+2)•2n ﹣1”,故错;对于D,命题“若f(a)•f(b)<0,则f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点”的逆命题为:“f(x)在区间(a,b)内有一个零点“,则f(a)•f(b)<0:因为f(a)•f(b)≥0时,f(x)在区间(a,b)内也可能有零点,故正确;故选:D.8.(5分)函数的图象大致是()A.B.C.D.【解答】解:由题意,f(﹣x)=•cos(﹣x)=﹣f(x),函数是奇函数,排除A,B;x→0+,f(x)→+∞,排除D.故选:C.9.(5分)已知实数x,y满足,则的取值范围是()A.B.[3,11] C.D.[1,11]【解答】解:目标函数目标函目标函数=1+2•,表示动点P(x,y)与定点M(﹣1,﹣1)连线斜率k的两倍加1,由图可知,当点P在A(0,4)点处时,k 最大,最大值为:11;当点P在B(3,0)点处时,k 最小,最小值为:;从而则=1+2•1+2的取值范围是[,11]故选:C.10.(5分)已知双曲线Γ:﹣=1(a>0,b>0)的上焦点F(0,c)(c>0),M是双曲线下支上的一点,线段MF与圆x2+y2﹣y+=0相切于点D,且|MF|=3|DF|,则双曲线Γ的渐近线方程为()A.4x±y=0 B.x±4y=0 C.2x±y=0 D.x±2y=0【解答】解:由x2+y2﹣y+=0,得x2+(y﹣)2=,则该圆的圆心坐标为(0,),半径为.设切点D(x0,y0)(y0>0),则由x2+y2﹣y+=0与(x0,y0﹣c)•(x0,y0﹣)=0,解得:x0=,y0=.∴D(,),由|MF|=3|DF|,得=3,得M(,﹣),代入双曲线Γ:﹣=1(a>0,b>0)整理得b=2a,∴双曲线Г的渐近线方程为y=±x.故选:D.二、填空题:(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,请把答案填写在答题卡相应位置)11.(5分)观察下列式子:,,,…,根据以上规律,第n个不等式是.【解答】解:根据所给不等式可得.故答案为:.12.(5分)△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a、b、c,且,则角B=.【解答】解:由正弦定理可得=,∴c2﹣b2=ac﹣a2,∴c2﹣b2+a2=ac,∴cosB==,∵0<B<π,∴B=,故答案为:.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,该几何体的体积为.【解答】解:由三视图可知结合体下方为圆柱的,上方为一个半圆锥,圆锥和圆柱的底面半径均为1,圆柱的高为2,圆锥的高为,∴几何体的体积V=+=.故答案为:.14.(5分)如图,在边长为2的正方形ABCD中,M是AB的中点,则过C,M,D三点的抛物线与CD围成阴影部分,在正方形ABCD中任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为.【解答】解:由题意,建立如图所示的坐标系,则D(2,1),设抛物线方程为y2=2px,代入D,可得p=,∴y=,∴S===,∴点P恰好取自阴影部分的概率为=,故答案为:.15.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=e x(x+1),给出下列命题:①当x>0时,f(x)=e﹣x(x﹣1);②函数f(x)有两个零点;③f(x)<0的解集为(﹣∞,﹣1)∪(0,1);④∀x1,x2∈R,都有|f(x1)﹣f(x2)|<2.其中正确的命题为①③④(把所有正确命题的序号都填上).【解答】解:对于①,f(x)为R上的奇函数,设x>0,则﹣x<0,∴f(﹣x)=e﹣x(﹣x+1)=﹣f(x),∴f(x)=e﹣x(x﹣1),①正确;对于②,∵f(﹣1)=0,f(1)=0,且f(0)=0,∴f(x)有3个零点,②错误;对于③,x<0时,f(x)=e x(x+1),易得x<﹣1时,f(x)<0;x>0时,f(x)=e﹣x(x﹣1),易得0<x<1时,f(x)<0;∴f(x)<0的解集为(﹣∞,﹣1)∪(0,1);③正确;对于④,x<0时,f′(x)=e x(x+2),得x<﹣2时,f′(x)<0,﹣2<x<0时,f′(x)>0;∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,在(﹣2,0)上单调递增;∴x=﹣2时,f(x)取最小值﹣e﹣2,且x<﹣2时,f(x)<0;∴f(x)<f(0)=1;即﹣e﹣2<f(x)<1;x>0时,f′(x)=e﹣x(2﹣x);∴f(x)在(0,2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递减;x=2时,f(x)取最大值e﹣2,且x>2时,f(x)>0;∴f(x)>f(0)=﹣1;∴﹣1<f(x)≤e﹣2;∴f(x)的值域为(﹣1,e﹣2]∪[﹣e﹣2,1);∴∀x1,x2∈R,都有|f(x1)﹣f(x2)|<2;④正确;综上,正确的命题是①③④.故答案为①③④.三、解答题:(本大题共6个小题,满分75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(12分)已知函数(1)求f(x)的最大值及取得最大值时x值;(2)若方程在(0,π)上的解为x1,x2,求cos(x1﹣x2)的值.【解答】解:(1)f(x)=sinxcosx﹣cos2x+=sin2x﹣•+=sin2x﹣cos2x=sin(2x﹣),∴当2x﹣=即x=+kπ,k∈Z时,f(x)取得最大值1.(2)由(I)可知f(x)的图象关于直线x=对称,且f()=1,∴x1+x2=,即x1=﹣x2,∴cos(x1﹣x2)=cos(﹣2x2)=cos(+﹣2x2)=sin(2x2﹣)=f(x2)=.17.(12分)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,且满足S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N*,又2a2,a3,a2+2成等差数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)记b n=2a n﹣λ(log2a n+1)2,若数列{b n}为递增数列,求λ的取值范围.=qS n+1,∴当n≥2时,S n=qS n﹣1+1,【解答】解:(I)∵S n+1∴a n=S n+1﹣S n=qS n﹣qS n﹣1=qa n,+1又S2=qS1+1,a1=S1=1,∴a2=q=qa1,∴数列{a n}是首项为1,公比为1的等比数列,∵2a2,a3,a2+2成等差数列,∴2a3=2a2+a2+2=3a2+2,即2q2=3q+2,解得q=2或q=﹣(舍).∴a n=2n﹣1.(II)b n=2n﹣λn2,∴b n﹣b n=2n+1﹣λ(n+1)2﹣2n+λn2=2n﹣2nλ﹣λ,+1∵数列{b n}为递增数列,∴2n﹣2nλ﹣λ>0恒成立,即λ<恒成立,令c n=,则c n+1﹣c n=﹣=2n()=2n>0,∴{c n}是递增数列,∴c n≥c1=,∴λ<.18.(12分)某公司有A、B、C、D四辆汽车,其中A车的车牌尾号为8,B、C 两辆车的车牌尾号为2,D车的车牌尾号为3,已知在非限行日,每辆车都有可能出车或不出车.已知A、D两辆汽车每天出车的概率为,B、C两辆汽车每天出车的概率为,且四辆汽车是否出车是相互独立的.该公司所在地区汽车限行规定如下:(I)求该公司在星期二至少有2辆汽车出车的概率;(Ⅱ)设ξ表示该公司在星期三和星期四两天出车的车辆数之和,求ξ的分布列和数学期望.【解答】解:(I)设事件M表示“星期二只有一辆汽车出车”,事件N表示“星期二没有汽车出车”.∴P(M)=+=,P(N)==.∴该公司在星期二至少有2辆汽车出车的概率P=1﹣P(M)﹣P(N)=.(II)ξ的可能取值为0,1,2,3,4.∴P(ξ=0)==.P(ξ=1)=+=,P(ξ=2)=+×+=.P(ξ=3)=+=.P(ξ=4)==.ξ的分布列:布列为∴Eξ=0++2×+3×+4×=.19.(12分)如图所示,直角梯形ABCD两条对角线AC,BD的交点为O,四边形OBEF为矩形,平面OBEF⊥平面ABCD,M为线段AB上一点,AM=2MB,且AB⊥BC,AB∥CD,AB=BE=6,CD=BC=3.(I)求证:EM∥平面ADF;(Ⅱ)求二面角O﹣EF﹣C的余弦值.【解答】(I)证明:过点O作ON∥AB,交AD于点N,连接MN,NF,∵ON∥AB,∴==,又AM=2MB,∴ON=BM,即OBMN是平行四边形,∴MN OB,∵四边形OBEF为矩形,∴EF OB,∴MN EF,∴四边形EMNF 是平行四边形,∴EM∥NF.又EM⊄平面ADF,FN⊂平面ADF,∴EM∥平面ADF.(II)解:由题意,BE⊥平面ABCD,如图所示,以B为原点,分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,可得B(0,0,0),C (3,0,0),E(0,0,6),F(2,2,6).则=(﹣3,0,6),=(﹣1,2,6),=(0,0,6),=(2,2,6).设平面CEF的法向量为=(x,y,z),则,即,取=(2,﹣2,1).同理可取平面BEF的法向量=(1,﹣1,0).∴cos<,>==,∴二面角O﹣EF﹣C的余弦值为.20.(13分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为2.直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,又l与直线y=x分别交于A、B两点,其中点A在第一象限,点B在第二象限,且△OAB的面积为2(O为坐标原点).(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)求的取值范围.【解答】解:(I)由题意可得:b=1,又=,a2=b2+c2,联立解得:a2=2.∴椭圆C的方程为:+y2=1.(II)联立,解得A,联立,解得B.又点A在第一象限,点B在第二象限,∴,化为:m2(1﹣4k2)>0,而m2>0,∴1﹣4k2>0.又|AB|==.原点到直线l的距离d=,为△OMN的底边AB上的高.=××=2,∴m2=1﹣4k2,设M(x1,y1),N ∴S△OMN(x2,y2).把直线l的方程代入椭圆方程可得:(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,∴x1+x2=,x1•x2=.△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)=48k2>0,∴k≠0.∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=.∴=x1x2+y1y2=+=﹣7.∵,∴(1+2k2)∈.∴∈.∴∈.21.(14分)已知函数f(x)=x2+mx+mlnx(I)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)当m=1时,若方程f(x)=x2+ac在区间[,+∞)上有唯一的实数解,求实数a的取值范围;(III)当m>0时,若对于区间[1,2]上的任意两个实数x1,x2,且x1<x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|<x22﹣x12成立,求实数m的最大值.【解答】解:(Ⅰ)f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=x+m+=,m≥0时,f′(x)>0,故m≥0时,f(x)在(0,+∞)递增;m<0时,方程x2+mx+m=0的判别式为:△=m2﹣4m>0,令f′(x)>0,解得:x>,令f′(x)<0,解得:0<x<,故m<0时,f(x)在(,+∞)递增,在(0,)递减;(Ⅱ)m=1时,由题意得:x2+x+lnx=x2+ax,整理得:a=1+,令g(x)=1+,g′(x)=,令g′(x)>0,解得:x∈(0,e),函数g(x)在(0,e)递增,令g′(x)<0,解得:x∈(e,+∞),函数g(x)在(e,+∞)递减;若方程f(x)=x2+ax在[e,+∞)上有唯一实数根,须求g(x)在[e,+∞)上的取值范围,∴g(x)≤g(e)=1+,又g(x)=1+>1,(x>e),∴a的范围是g()≤a≤1,即1﹣e≤a≤1;(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当m>0时,函数f(x)在(0,+∞)递增,又[1,2]⊂(0,+∞),故f(x)在[1,2]递增;对任意x1<x2,都有f(x1)<f(x2),故f(x2)﹣f(x1)>0,由题意得:f(x2)﹣f(x1)<﹣,整理得:f(x2)﹣<f(x1)﹣,令F(x)=f(x)﹣x2=﹣x2+mx+mlnx,则F(x)在[1,2]递减,故F′(x)=,当x∈[1,2]时,﹣x2+mx+m≤0恒成立,即m≤,令h(x)=,则h′(x)=>0,故h(x)在[1,2]递增,故h(x)∈[,),故m≤.赠送初中数学几何模型【模型五】垂直弦模型:图形特征:运用举例:1.已知A、B、C、D是⊙O上的四个点.(1)如图1,若∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,求证AC⊥BD;(2)如图2,若AC⊥BD,垂足为E,AB=2,DC=4,求⊙O的半径.O DAB CEAOD CB2.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC⊥BD于P,设⊙O的半径是2。