安徽省合肥市2017-2018学年高考数学三模试卷(文科) Word版含解析

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2017-2018学年安徽省合肥市高考数学三模试卷(文科)一、选择题1.已知集合A={x∈R|0<x<2},则∁R A=()A.{x|x≤0} B.{x|x≥2} C.{x|x<0或x>2}D.{x|x≤0或x≥2}2.i为虚数单位,复数=()A. +i B. +C. +i D.﹣i3.等比数列{a n}中,a3=16,a5=4,则a7=()A.1 B.﹣1 C.±1 D.4.从1,2,3,5这四个数字中任意选出两个数字,这两个数字之和是偶数的概率为()A.B.C.D.5.若实数x,y满足不等式组,则z=x﹣y的最大值为()A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.26.已知p:∃x∈R,x2<0;q:∀x>2,log x<0,则下列中为真的是()A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.p∨¬q7.若函数f(x)=2x+x﹣2016的一个零点x0∈(n,n+1),则正整数n=()A.11 B.10 C.9 D.88.执行如图所示的程序框图,若输入的x值为2,则输出v的值为()A.31 B.32 C.63 D.649.已知双曲线﹣=1的左焦点在抛物线y2=20x的准线上,且双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的标准方程是()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.某几何体的三视图如图所示,其正视图由一个半圆和一个矩形构成,则该几何体的表面积为()A.12+2πB.14+2πC.14+π D.16+π11.直线2ax+(a2+1)y﹣1=0的倾斜角的取值范围是()A.[,]B.[0,]∪[,π]C.(0,]∪[,π) D.[0,]∪[,π)12.若关于x的不等式sin(x+1)≤ax+a的解集为[﹣1,+∞),则a的取值范围为()A.[,+∞)B.[2,+∞)C.(0,+∞)D.[1,+∞)二、填空题13.已知函数f(x)=x3+ax,若f(2)=10,则a=______.14.已知tanα=2,则sin2(+α)﹣sin(3π+α)cos(2π﹣α)=______.15.已知=(1,t),=(t,﹣6),则|2+|的最小值为______.16.如图,△ABC中,AB=4,BC=2,∠ABC=∠D=60°,△ADC是锐角三角形,DA+DC 的取值范围为______.三、解答题17.等差数列{a n}的首项a1=1,公差d≠0,且a3•a4=a12.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=a n•2n,求数列{b n}的前n项和T n.18.某高中为了解全校学生每周参加体育运动的情况,随机从全校学生中抽取100名学生,(2)①估计该校学生每周参与体育运动的时间的中位数及平均数;②若该校有学生3000人,根据以上抽样调查数据,估计该校学生每周参与体育运动的时间不低于8小时的人数.19.如图,直角三角形ABC中,A=60°,沿斜边AC上的高BD,将△ABD折起到△PBD 的位置,点E在线段CD上.(1)求证:PE⊥BD;(2)过点D作DM⊥BC交BC于点M,点N为PB中点,若PE∥平面DMN,求.20.已知椭圆E: +=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)过圆C:x2+y2=r2(0<r<b)上的任意一点作圆C的切线l与椭圆E交于A,B两点,都有OA⊥OB(O为坐标原点),求r的值.21.已知函数f(x)=lnx+x2.(1)若函数g(x)=f(x)﹣ax在定义域内为增函数,求实数a的取值范围;(2)在(1)的条件下,且a>1,h(x)=e3x﹣3ae x,x∈[0,ln2],求h(x)的极小值.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P,E为⊙O上的一点,=,DE交AB于点F.(1)求证:PF•PO=PA•PB;(2)若PD=4,PB=2,DF=,求弦CD的弦心距.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知曲线C:(α为参数),直线l:(t为参数),以坐标原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)写出曲线C的极坐标方程,直线l的普通方程;(2)点A在曲线C上,B点在直线l上,求A,B两点间距离|AB|的最小值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+m|+|2x+1|.(1)当m=﹣1时,解不等式f(x)≤3;(2)若m∈(﹣1,0],求函数f(x)=|x+m|+|2x+1|的图象与直线y=3围成的多边形面积的最大值.2016年安徽省合肥市高考数学三模试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题1.已知集合A={x∈R|0<x<2},则∁R A=()A.{x|x≤0} B.{x|x≥2} C.{x|x<0或x>2}D.{x|x≤0或x≥2}【考点】补集及其运算.【分析】根据补集的定义求出集合A的补集即可.【解答】解:∵集合A={x∈R|0<x<2},∴∁R A={x|x≤0或x≥2}.故选:D.2.i为虚数单位,复数=()A. +i B. +C. +i D.﹣i【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】利用复数的运算法则即可得出.【解答】解:复数===,故选:A.3.等比数列{a n}中,a3=16,a5=4,则a7=()A.1 B.﹣1 C.±1 D.【考点】等比数列的性质.【分析】直接利用等比数列的性质求解即可.【解答】解:等比数列{a n}中,a3=16,a5=4,则a7===1.故选:A.4.从1,2,3,5这四个数字中任意选出两个数字,这两个数字之和是偶数的概率为()A.B.C.D.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】从1,2,3,5这四个数字中任意选出两个数字,先求出基本事件总数,再求出这两个数字之和是偶数包含的基本事件个数,由此能求出这两个数字之和是偶数的概率.【解答】解:从1,2,3,5这四个数字中任意选出两个数字,基本事件总数n=,这两个数字之和是偶数包含的基本事件个数m==3,∴这两个数字之和是偶数的概率为p===.故选:B.5.若实数x,y满足不等式组,则z=x﹣y的最大值为()A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2【考点】简单线性规划.【分析】画出满足条件的平面区域,求出角点的坐标,结合函数的图象求出z的最大值即可.【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:,由,解得,由z=x﹣y,得:y=x﹣z,显然直线过(2,0)时,z最大,z的最大值是2,故选:D.6.已知p:∃x∈R,x2<0;q:∀x>2,log x<0,则下列中为真的是()A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.p∨¬q【考点】复合的真假.【分析】分别判断出p,q的真假,从而判断出复合的真假即可.【解答】解:p:∃x∈R,x2<0,是假,q:∀x>2,log x=﹣<0,是真,故p∧q是假,p∧¬q是假,¬p∧q是真,p∨¬q是假,故选:C.7.若函数f(x)=2x+x﹣2016的一个零点x0∈(n,n+1),则正整数n=()A.11 B.10 C.9 D.8【考点】函数零点的判定定理.【分析】分别求出f(10)和f(11)并判断符号,再由函数的单调性判断出函数唯一零点所在的区间,即可求出n.【解答】解:∵f(10)=210+10﹣2016<0,f(11)=211+11﹣2016>0,∴f(x)=2x+x﹣2016的存在零点x0∈(10,11).∵函数f(x)=2x+x﹣2016在R上单调递增,∴f(x)=2x+x﹣2016的存在唯一的零点x0∈(10,11).∵函数f(x)=2x+x﹣2016的一个零点x0∈(n,n+1),则整数n=10.故选:B.8.执行如图所示的程序框图,若输入的x值为2,则输出v的值为()A.31 B.32 C.63 D.64【考点】循环结构.【分析】模拟执行程序,依次写出每次循环得到的v,n的值,当n=6时不满足条件n≤5,退出循环,输出v的值为63即可得解.【解答】解:模拟执行程序,可得x=2,n=1,v=1满足条件n≤5,执行循环体,v=3,n=2满足条件n≤5,执行循环体,v=7,n=3满足条件n≤5,执行循环体,v=15,n=4满足条件n≤5,执行循环体,v=31,n=5满足条件n≤5,执行循环体,v=63,n=6不满足条件n≤5,退出循环,输出v的值为63.故选:C.9.已知双曲线﹣=1的左焦点在抛物线y2=20x的准线上,且双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的标准方程是()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【考点】双曲线的简单性质.【分析】求得抛物线的准线方程可得c=5,即a2+b2=25,求得渐近线方程可得=,解方程可得a,b,进而得到双曲线的方程.【解答】解:抛物线y2=20x的准线为x=﹣5,可得双曲线﹣=1的左焦点为(﹣5,0),即c=5,即a2+b2=25,又渐近线方程为y=±x,由题意可得=,解得a=3,b=4,可得双曲线的方程为﹣=1.故选:A.10.某几何体的三视图如图所示,其正视图由一个半圆和一个矩形构成,则该几何体的表面积为()A.12+2πB.14+2πC.14+π D.16+π【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图可知:该几何体由两部分组成,上面是一个球的,下面是一个长方体.利用表面积计算公式即可得出.【解答】解:由三视图可知:该几何体由两部分组成,上面是一个球的,下面是一个长方体.∴该几何体的表面积=2×(2×2+1×2)+1×2+1×2+=14+π.故选:C.11.直线2ax+(a2+1)y﹣1=0的倾斜角的取值范围是()A.[,]B.[0,]∪[,π]C.(0,]∪[,π) D.[0,]∪[,π)【考点】直线的一般式方程.【分析】设直线2ax+(a2+1)y﹣1=0的倾斜角为θ,可得tanθ=﹣,对a分类讨论,利用基本不等式的性质、三角函数求值即可得出.【解答】解:设直线2ax+(a2+1)y﹣1=0的倾斜角为θ,则tanθ=﹣,a=0时,tanθ=0,可得θ=0;a>0时,tanθ≥=﹣1,当且仅当a=1时取等号,∴θ∈;a<0时,tanθ≤1,当且仅当a=﹣1时取等号,∴θ∈;综上可得:θ∈∪.故选:D.12.若关于x的不等式sin(x+1)≤ax+a的解集为[﹣1,+∞),则a的取值范围为()A.[,+∞)B.[2,+∞)C.(0,+∞)D.[1,+∞)【考点】其他不等式的解法.【分析】设x+1=t,则sint≤at的解集为[0,+∞),根据函数y=sinx与y=ax的图象关系解答即可.【解答】解:由已知,设x+1=t,则sint≤at的解集为[0,+∞),根据函数y=sinx与y=ax的图象关系,当x≥0时,切线斜率y′=cosx的最大值为1,所以要使sin(x+1)≤ax+a的解集为[﹣1,+∞),只要a≥1;故选:D.二、填空题13.已知函数f(x)=x3+ax,若f(2)=10,则a=1.【考点】函数的值.【分析】将x=2代入f(x)的表达式,得到8+2a=10,解出a的值即可.【解答】解:已知函数f(x)=x3+ax,若f(2)=10,即f(2)=8+2a=10,则a=1,故答案为:1.14.已知tanα=2,则sin2(+α)﹣sin(3π+α)cos(2π﹣α)=.【考点】运用诱导公式化简求值.【分析】利用诱导公式,同角三角函数基本关系式化简所求,代入tanα=2计算即可得解.【解答】解:∵tanα=2,∴sin2(+α)﹣sin(3π+α)cos(2π﹣α)=cos2α+sinαcosα====.故答案为:.15.已知=(1,t),=(t,﹣6),则|2+|的最小值为.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】进行向量坐标的加法和数乘运算便可得出,从而进行数量积的坐标运算即可求出,这样配方即可求出5(t2﹣4t+8)的最小值,从而得出的最小值.【解答】解:=(2+t,2t﹣6);∴=5(t2﹣4t+8)=5(t﹣2)2+20;∴t=2时,取最小值20,即取最小值.故答案为:.16.如图,△ABC中,AB=4,BC=2,∠ABC=∠D=60°,△ADC是锐角三角形,DA+DC的取值范围为.【考点】正弦定理.【分析】在△BAC中,由余弦定理可得:AC2=42+22﹣2×4×2×cos60°,AC=2.在△ADC中,设∠CAD=α,则∠ACD=120°﹣α.由于△ADC是锐角三角形,可得30°<α<90°.由正弦定理可得:===4.化简整理即可得出.【解答】解:在△BAC中,由余弦定理可得:AC2=42+22﹣2×4×2×cos60°=12.∴AC=2.在△ADC中,设∠CAD=α,则∠ACD=120°﹣α.∵△ADC是锐角三角形,∴0°<α<90°,0°<120°﹣α<90°,可得30°<α<90°.由正弦定理可得:===4.∴AD=4sin,DC=4sinα,∴AD+DC=4sin+4sinα===4sin(α+30°),∵30°<α<90°,∴60°<α+30°<120°,∴sin(α+30°)∈.∴AD+DC∈.故答案为:.三、解答题17.等差数列{a n}的首项a1=1,公差d≠0,且a3•a4=a12.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=a n•2n,求数列{b n}的前n项和T n.【考点】数列的求和;等差数列的通项公式.【分析】(1)由已知a3•a4=a12,求得d=1,即可写出通项公式;(2)b n=a n•2n=n•2n,数列{b n}的前n项和T n,T n=b1+b2+b3+…+b n,采用乘以公比错位相减法,求得T n.【解答】解:a3•a4=a12.(a1+2d)(a1+3d)=(a1+11d),解得:d=1,a n=n,数列{a n}的通项公式,a n=n;b n=a n•2n=n•2n,数列{b n}的前n项和T n,T n=1×2+2×22+3×23+…+n•2n,2T n=1×22+2×23+3×24+…+(n﹣1)•2n+n•2n+1,两式相减得:﹣T n=2+22+23+…+2n﹣n•2n+1,T n=n•2n+1﹣2n+1+2=(n﹣1)2n+1+2∴T n=(n﹣1)2n+1+2.18.某高中为了解全校学生每周参加体育运动的情况,随机从全校学生中抽取100名学生,统计他们每周参与体育运动的时间如下:(2)①估计该校学生每周参与体育运动的时间的中位数及平均数;②若该校有学生3000人,根据以上抽样调查数据,估计该校学生每周参与体育运动的时间不低于8小时的人数.【考点】频率分布直方图.【分析】(1)根据频率分布表,作出频率分布直方图即可;(2)①利用频率分布直方图求出中位数与平均数;②根据频率分布直方图,求出每周参与体育运动的时间不低于8小时的频率与频数.【解答】解:(1)根据频率分布表,作出频率分布直方图,如图所示:(2)①∵0.24+0.40>0.5,∴中位数在区间[4,8)内,设中位数为x,则0.24+(x﹣4)×0.1=0.5,解得x=6.6,即估计该校学生每周参与体育运动时间的中位数为7.6小时,平均数为2×0.24+6×0.4+10×0.28+14×0.06+18×0.02=6.88;②根据频率分布直方图得,该校学生每周参与体育运动的时间不低于8小时的频率是:0.28+0.06+0.02=0.36,∴估计该校学生每周参与体育运动的时间不低于8小时的人数是3000×0.36=1080.19.如图,直角三角形ABC中,A=60°,沿斜边AC上的高BD,将△ABD折起到△PBD 的位置,点E在线段CD上.(1)求证:PE⊥BD;(2)过点D作DM⊥BC交BC于点M,点N为PB中点,若PE∥平面DMN,求.【考点】直线与平面平行的性质.【分析】(1)由BD是AC边上的高,得出BD⊥CD,BD⊥PD,由此证明BD⊥平面PCD,即可证明PE⊥BD;(2)连接BE,交DM与点F,由PE∥平面DMN,得出PE∥NF,证明△DEF是等边三角形,再利用直角三角形的边角关系求出的值即可.【解答】解:(1)∵BD是AC边上的高,∴BD⊥CD,BD⊥PD,又PD∩CD=D,∴BD⊥平面PCD,又PE⊂平面PCD中,∴BD⊥PE,即PE⊥BD;(2)如图所示,连接BE,交DM与点F,∵PE∥平面DMN,∴PE∥NF,又点N为PB中点,∴点F为BE的中点;∴DF=BE=EF;又∠BCD=90°﹣60°=30°,∴△DEF是等边三角形,设DE=a,则BD=a,DC=BD=3a;∴==.20.已知椭圆E: +=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)过圆C:x2+y2=r2(0<r<b)上的任意一点作圆C的切线l与椭圆E交于A,B两点,都有OA⊥OB(O为坐标原点),求r的值.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和短轴的概念,结合a,b,c的关系,解得a=2,b=1,可得椭圆方程;(2)讨论切线的斜率不存在和为0,求得A,B的坐标,由垂直的条件可得r;证得圆x2+y2=上任一点(m,n)的切线与椭圆的交点A,B,都有OA⊥OB.设出切线的方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和两直线垂直的条件,化简整理,即可得到半径r的值.【解答】解:(1)由题意可得e==,2b=2,即b=1,a2﹣c2=b2=1,解得c=,a=2,即有椭圆E的方程为+y2=1;(2)当切线l的斜率不存在,即l:x=r时,代入椭圆方程可得A(r,),B((r,﹣),由OA⊥OB,可得r2﹣(1﹣)=0,解得r=;当当切线l的斜率为0,即l:y=r时,代入椭圆方程可得A(2,r),B(﹣2,r),由OA⊥OB,可得r2﹣4(1﹣r2)=0,解得r=;只要证得圆x2+y2=上任一点(m,n)的切线与椭圆的交点A,B,都有OA⊥OB.由两直线垂直的条件可得切线的方程为mx+ny=(nm≠0),联立椭圆方程,消去y,可得(n2+4m2)x2﹣x+﹣4n2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=,x1x2=,即有y 1y 2=(﹣mx 1)(﹣mx 2)=(+m 2x 1x 2﹣m (x 1+x 2))=[+m 2•﹣m •]=,则x 1x 2+y 1y 2=+===0,即OA ⊥OB .故r=.21.已知函数f (x )=lnx +x 2.(1)若函数g (x )=f (x )﹣ax 在定义域内为增函数,求实数a 的取值范围;(2)在(1)的条件下,且a >1,h (x )=e 3x ﹣3ae x ,x ∈[0,ln2],求h (x )的极小值. 【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值. 【分析】(1)先将g (x )在(0,+∞)上递增,转化成f ′(x )≥0对x ∈(0,+∞)恒成立,最后根据基本不等式求最值的方法可求出实数a 的取值范围;(2)求出函数的导数,h'(x )=3e 3x ﹣3ae x =3e x (e 2x ﹣a ),令h'(x )=0得e 2x =a ,故,分当0≤x <时与当x >时,再讨论导数的正负与单调性的规律,得出极值.【解答】解:(1)∵g (x )=f (x )﹣ax=lnx +x 2﹣ax ,定义域:(0,+∞)∴g'(x )=∵函数g (x )=f (x )﹣ax 在定义域内为增函数,g'(x )=≥0在(0,+∞)恒成立,即a ≤在(0,+∞)恒成立,令t (x )=,只需a ≤t (x )最小值即可,∵x >0,∴当且仅当=2x ,时上式取等号,∴t (x )最小值=,∴a .(2)由(1)以及条件得:1<a ≤, ∵h (x )=e 3x ﹣3ae x ,∴h'(x )=3e 3x ﹣3ae x =3e x (e 2x ﹣a ),令h'(x )=0得e 2x =a ,∴,∵1<a≤,∴,∴≤=,∴,当0≤x<时,2x<lna,∴e2x<e lna=a,∴e2x﹣a<0,∴h'(x)<0,∴h(x)在[0,]上递减;当x>时,2x>lna,∴e2x>e lna=a,∴e2x﹣a>0,∴h'(x)>0,∴h(x)在[,ln2]上递增;∴当时,函数h(x)取极小值,∴=﹣3a=﹣=.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P,E为⊙O上的一点,=,DE交AB于点F.(1)求证:PF•PO=PA•PB;(2)若PD=4,PB=2,DF=,求弦CD的弦心距.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】(1)先证明△PDF∽△POC,再利用割线定理,即可证得结论;(2)设圆的半径为r,由△PDF∽△POC,可得半径为5,由切割线定理可得,PD•PC=PB•PA•解得CD=2,再由垂径定理和勾股定理,计算可得弦CD的弦心距.【解答】解:(1)证明:连接OC、OE,则∠COE=2∠CDE,∵=,∴∠AOC=∠AOE,∴∠AOC=∠CDE,∴∠COP=∠PDF,∵∠P=∠P,∴△PDF∽△POC∴=,∴PF•PO=PD•PC,由割线定理可得PC•PD=PA•PB,∴PF•PO=PA•PB.(2)设圆的半径为r,PD=4,PB=2,DF=,由△PDF∽△POC,可得=,即有PD•OC=PO•DF,即4r=(2+r),解得r=5.由切割线定理可得,PD•PC=PB•PA•即为4(4+CD)=2(2+2r),即有CD=r﹣3=5﹣3=2,则弦CD的弦心距为OH===2.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知曲线C:(α为参数),直线l:(t为参数),以坐标原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)写出曲线C的极坐标方程,直线l的普通方程;(2)点A在曲线C上,B点在直线l上,求A,B两点间距离|AB|的最小值.【考点】参数方程化成普通方程.【分析】(1)曲线C:(α为参数),利用cos2α+sin2α=1可得直角坐标方程,.利用ρ2=x2+y2,y=ρsinθ,即可化为直角坐标方程.直线l:(t为参数),消去参数t可得普通方程.(2)利用点到直线的距离公式圆心C(0,2)到直线l的距离d.可得A,B两点间距离|AB|的最小值=d﹣r.【解答】解:(1)曲线C:(α为参数),可得直角坐标方程:x2+(y﹣2)2=4,展开可得:x2+y2﹣4y=0,可得极坐标方程:ρ2﹣4ρsinθ=0,即ρ=4sinθ.直线l:(t为参数),消去参数t可得普通方程:x﹣y﹣3=0.(2)圆心C(0,2)到直线l的距离d==.∴A,B两点间距离|AB|的最小值为﹣2.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+m|+|2x+1|.(1)当m=﹣1时,解不等式f(x)≤3;(2)若m∈(﹣1,0],求函数f(x)=|x+m|+|2x+1|的图象与直线y=3围成的多边形面积的最大值.【考点】绝对值三角不等式;绝对值不等式的解法.【分析】(1)利用绝对值的几何意义,分类讨论解不等式f(x)≤3;(2)由题意,m=0时,函数f(x)=|x+m|+|2x+1|的图象与直线y=3围成的多边形面积取得最大值.【解答】解:(1)当m=﹣1时,不等式f(x)≤3,可化为|x﹣1|+|2x+1|≤3,x时,﹣x+1﹣2x﹣1≤3,∴x≥﹣1,∴﹣1≤x;﹣时,﹣x+1+2x+1≤3,∴x≤1,∴﹣;x≥1时,x﹣1+2x+1≤3,∴x≤1,∴x=1;综上所述,﹣1≤x≤1;(2)由题意,m=0时,函数f(x)=|x+m|+|2x+1|的图象与直线y=3围成的多边形面积取得最大值.图象最低点的坐标是(﹣,),f(x)=1时,x=0或﹣,f(x)=3时,x=﹣或,∴函数f(x)=|x+m|+|2x+1|的图象与直线y=3围成的多边形面积的最大值为=.2016年9月10日。