2017-2018学年 数学试卷(山东卷理科)第Ⅰ卷(共50分)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.若23iz i +=-(i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数z =( ) A .1122i - B .1122i -- C .1122i + D .1122i -+2.已知集合{}11x x A =-≤≤,{}220x x x B =-≤,则( )A .A =B B .[]0,1A B =C .A B =BD .()R R A B = ð3.某校兴趣小组在某小商品批发市场统计了某商品的销售量y (单位:件)与销售价格x (元/件)的10组数据并画成了如图所示的散点图,则x ,y 的线性回归方程可能为( )A .ˆ10190yx =-- B .ˆ10190y x =+ C .ˆ10210yx =- D .ˆ10210y x =-+4.已知:p ()00,1x ∃∈20log x ≤,:q R x ∀∈,0xe >,则真是( )A .p q ∧B .()p q ∧⌝C .p q ∨D .()p q ∨⌝5.函数()()sin f x x ωϕ=A +的部分图象如图所示,则函数()f x 图象上的最高点坐标为( ) A .,22k π⎛⎫⎪⎝⎭(k ∈Z ) B .(),2k π(k ∈Z ) C .,212k ππ⎛⎫-⎪⎝⎭(k ∈Z ) D .2,26k ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭(k ∈Z )6.若定义在R 上的偶函数()y f x =满足()()2f x f x +=,且当[]0,1x ∈时,()f x x =,函数()()()3log 020x x x g x x >⎧⎪=⎨≤⎪⎩,则[]4,4x ∀∈-,方程()()f x g x =不同解的个数为( ) A .4 B .5 C .6 D .77.已知圆C :228150x y x +-+=,直线2y kx =+上至少存在一点P ,使得以点P 为圆心,半径为1的圆与圆C 有公共点,则k 的最小值是( )A .43-B .54- C .35-D .53-8.某大学数学系需要安排6名大四同学到A ,B ,C 三所学校实习,每所学校安排2名同学,已知甲不能到A 学校,乙和丙不能安排到同一所学校,则安排方案的种数有( ) A .24 B .36 C .48 D .729.已知圆台的一个底面的半径为6,母线5AB =,高1O O =( )A .55π或116πB .55π或65πC .55π或150πD .65π或116π10.设函数()2,0142,12x x f x x x ⎧≤<=⎨-≤≤⎩.若[)00,1x ∈且()()[)00,1f f x ∈,则0x 的取值范围是( )A .30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭C .23log ,12⎛⎫⎪⎝⎭D .33log ,12⎛⎤ ⎥⎝⎦第Ⅱ卷(共100分)二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)11.执行下边的程序框图,若输入sin15a =,cos15b =,则输出的a b ⊗的值为 .12.已知4a x ⎫⎪⎭(0a >)的展开式的各项系数和与其展开式的二项式系数和相等,则其展开式中的常数项为 .13.若x ,y 满足条件222x y x y y -≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则6y x z x -=-的最大值为 .14.对于函数()f x 的定义域D 内的任意x ,都有()f x ≥M ,定义M 的最大值为()f x 的下确界,如()22f x x x =-的下确界为1-.若1a b +=(0a >,0b >),则函数()12,2f a b a b=+的下确界为 .15.已知椭圆22221x y a b +=(0a b >>,长轴AB 上的100等分点从左到右依次为点1M ,2M ,⋅⋅⋅,99M ,过i M (1i =,2,⋅⋅⋅,99)点作斜率为k (0k ≠)的直线i l (1i =,2,⋅⋅⋅,99),依次交椭圆上半部分于点1P ,3P ,5P ,⋅⋅⋅,197P ,交椭圆下半部分于点2P ,4P ,6P ,⋅⋅⋅,198P ,则198条直线1AP ,2AP ,⋅⋅⋅,198AP 的斜率乘积为 .三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(本小题满分12分)已知()2sin sin 444f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ (I )求()f x 的单调递增区间;(II )已知C ∆AB A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()12f A =,求a 的最小值.17.(本小题满分12分)如图1,平行四边形CD AB 中,2AB =,C B =D 45∠BA =,O 为CD 中点,将C ∆BO 沿OB 边翻折,折成直二面角C A -BO -,如图所示,E 为C A 中点.(I )求证:D //E 平面C BO ;(II )求直线C A 与平面CD B 所成角的正弦值.18.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足11a =,22a =,()()2223n n n a n a a n --⎧+⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数,且数列{}n a 前n 项和为n S . (I )求数列{}n a 的通项公式及21m S -; (II )若12m m m a a a ++=,求正整数m 的值.19.(本小题满分12分)微信已成为现代生活信息交流的重要工具,对某市年龄在20岁至60岁的微信用户进行抽样调查发现,有三分之一的用户平均每天使用微信时间不超过1小时,其他都在1小时以上;将这些微信用户按年龄分成青年人(2040 岁)和中年人(4060 岁),其中四分之三是青年人;平均每天使用微信时间超过1小时的为经常使用微信,经常使用微信的用户中有三分之二是青年人.现对该市微信用户进行“经常使用微信与年龄关系”调查,采用随机抽样的方法选取容量为180的一个样本,假设该样本与调查结果吻合.(I )计算青年人(2040 岁)和中年人(4060 岁)中经常使用微信和不经常使用微信的人数,并填写下面的22⨯列联表;(II )根据(I )中的数据,利用独立性检验的方法判断是否有99.9%的把握认为“经常使用微信与年龄有关”?附:()()()()()22n ad bc a b c d a c b d -K =++++,(III )从该市微信用户中任意选取3人,其中经常使用微信的中年人的人数为X ,求X 的分布列和数学期望.20.(本小题满分13分)已知已知点A 是直线1:l 1x =-上的动点,过A 作直线2l ,12l l ⊥,点()F 1,0,线段F A 的垂直平分线与2l 交于点P .(I )求点P 的轨迹C 的方程;(II )若点M ,N 是直线1l 上两个不同的点,且∆PMN 的内切圆方程为221x y +=,直线F P 的斜率为k ,若22k λ=MN ,求实数λ的取值范围.21.(本小题满分14分)已知函数()x f x e ax =+(R x ∈). (I )当1a =-时,求函数()f x 的最小值;(II )若0x ≥时,()()1ln 1f x x ≥-+,求实数a 的取值范围.2016年高三第三次模拟考试数学试卷(山东卷理科)参考答案及评分标准一、选择题(1-5)ABDCC (6-10)CACBC 二、填空题4 13.1 14.92 15.9912-三、解答题16.解:(I )()2sin sin 444f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭sin cos 44x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2112sin 2cos 2sin 222222x x x x ππ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=++=+ ⎪⎝⎭sin 26x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭…………………3分令222262k x k πππππ-+≤+≤+,222233k x k ππππ-+≤≤+,解得 36k x k ππππ-+≤≤+,所以()f x 的单调递增区间为,36k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ).…………………6分 (II )因为()1sin 262f π⎛⎫A =A += ⎪⎝⎭,0π<A <,所以3πA =.…………………8分由1sin 2S bc =A 122bc =,得4bc =.…………………9分 由余弦定理,得222222cos 4a b c bc b c bc bc =+-A =+-≥= 所以a 的最小值为2.…………12分 17.解:(I )连结D B ,由余弦定理222D D 2D cos 452B =A +AB -A ⋅AB⋅=所以改为222D D A +B =AB ,∴D 90∠A B =…………………2分所以1F//2E AB ,又1D//2O AB ,∴F//D E O ,∴四边形F D E O 为平行四边形.…………………4分故D //F E O ,又D E ⊄平面C BO ,F O ⊂平面C BO ,∴D //E 平面C BO …………………6分(II )以O 为坐标原点,分别以D O ,OB ,C O 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,如图:则()0,0,0O ,()D 1,0,0,()0,1,0B ,()C 0,0,1,()2,1,0A ,…………………7分设平面CD B 的法向量为(),,n x y z =,()D 1,1,0B =- ,()C 0,1,1B =-由D 0C 0n x y n y z ⎧⋅B =-=⎪⎨⋅B =-=⎪⎩ ,取1y =,则1x =,1z =, 所以平面CD B 的一个法向量为()1,1,1n =…………………10分()C 2,1,1A =- ,设直线C A 与平面CD B 所成夹角为θ,则C sin 3C n nθA⋅==A 因此C A 与平面CD B…………………12分18. 解:(I )当n 为奇数时,22n n a a --=,因此数列{}n a 的奇数项依次构成以11a =为首项,2为公差的等差数列,所以11212n n a n +⎛⎫=+-=⎪⎝⎭;…………………2分 当n 为偶数时,23n n a a -=,即23nn a a -=,因此数列{}n a 的偶数项依次构成以22a =为首项,3为公比的等比数列,所以1223n n a -=⋅;…………………4分故()()1223nn n n a n -⎧⎪=⎨⎪⋅⎩为奇数为偶数,…………………5分 ()()2113212422m m m S a a a a a a ---=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()11223112131231m m m m m ---+-=+=+--.…………………8分(II )由12m m m a a a ++=,①若2m k =(k *∈N ),则22122k k k a a a ++=,即2131k k +=⇒=,即2m =.…………………10分②若21m k =-(k *∈N ),即21221k k k a a a -+= 即()1212321k k k --⋅⋅=+,1223121k k -⋅=+- 123k -⋅为正整数,∴221k -为正整数,即211k -=,即1k =,但此时式为0233⋅=不合题意,综上2m =.…………………12分19.解:(I )在容量为180的样本中,青年人、中年人的比例分别为34,14,其人数分别是135、45;不经常使用微信的人数、经常使用微信的人数的比例分别为13,23,其人数分别是60、120;在经常使用微信的人里,青年人的比例为23,所以人数是80,中年人的人数是40;在不经常使用微信的人里,青年人的人数是55,中年人的人数是5;22⨯列联表如下:…………………4分(II )根据(I )中数据,()2218080540554013.33310.82812060135453⨯-⨯K ==≈>⨯⨯⨯,所以有99.9%的把握认为“经常使用微信与年龄有关”;…………………6分(III )由题意知X 可能的取值为0、1、2、3,根据样本估计总体,从该市微信用户中任意选取3人,经常使用微信的中年人的概率为4021809p ==,所以23,9⎛⎫X B ⎪⎝⎭, ()0303273430C 99729⎛⎫⎛⎫P X === ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()1213272941C 99729⎛⎫⎛⎫P X ===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()212327842C 99729⎛⎫⎛⎫P X === ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()3332783C 99729⎛⎫⎛⎫P X === ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,X 的分布列为X 的数学期望为343294848201237297297297293EX =⨯+⨯+⨯+⨯=(也可以直接利用 23,9⎛⎫X B ⎪⎝⎭,则22393np EX ==⨯=).…………………12分 20.解:(I )依题意,点P 到点()F 1,0的距离等于它到直线1l 的距离,…………………1分∴点P 的轨迹是以点F 为焦点,直线1:l 1x =-为准线的抛物线.…………………2分 ∴曲线C 的方程为24y x =.…………………3分(II )设点()00,x y P ,点()1,m M -,点()1,n N -, 直线PM 方程为:()0011y my m x x --=++,…………………4分 化简,得()()()()0000110y m x x y y m m x --++-++=.∆PMN 的内切圆方程为221x y +=,∴圆心()0,0到直线PM 的距离为11=.…………………5分故()()()()()()222220000001211y m x y m m y m x m x -++=-+-+++.易知01x >,上式化简得,()()20001210x m y m x -+-+=.…………………6分同理,有()()20001210x n y n x -+-+=.…………………7分∴m ,n 是关于t 的方程()()20001210x t y t x -+-+=的两根. ∴0021y m n x -+=-,()0011x mn x -+=-.…………………8分 ∴()()()()22220020414411x y m n m n mn x x +MN =-=+-=+--.…………………9分2004y x =,0y =,∴()()()()220000220004414116111x x x x x x x +-+MN =+=---.直线F P 的斜率001y k x =-,则()()22002200411y x k x x ==--. ∴2022000011414x k x x x x λ===+-MN -+.…………………10分 函数1y x x=-在()1,+∞上单调递增, ∴001110x x ->-=.∴00144x x -+>. ∴00110144x x <<-+.…………………12分 ∴104λ<<.…………………13分 21.解:(I )当1a =-时,()x f x e x =-,则()1x f x e '=-.…………………1分 令()0f x '=,得0x =.当0x <时,()0f x '<;当0x >时,()0f x '>.…………………2分 ∴函数()f x 在区间(),0-∞上单调递减,在区间()0,+∞上单调递增. ∴当0x =时,函数()f x 取得最小值,其值为()01f =.…………………4分 (II )若0x ≥时,()()1ln 1f x x ≥-+,即()ln 110xe ax x +++-≥.(*) 令()()ln 11xg x e ax x =+++-, 则()11x g x e a x '=+++.…………………6分 ①若2a ≥-,由(I )知1x e x -+≥,即1x e x -≥-,故1x e x ≥+.∴()()1112011x g x e a x a a a x x '=++≥+++≥=+≥++.…………………8分 ∴函数()g x 在区间[)0,+∞上单调递增.∴()()00g x g ≥=.∴(*)式成立.…………………10分②若2a <-,令()11x x e a x ϕ=+++, 则()()()()222111011x x x e x e x x ϕ+-'=-=≥++. ∴函数()x ϕ在区间[)0,+∞上单调递增.由于()020a ϕ=+<,()111110111a a e a a a a a aϕ--=++≥-++=+>---. 故()00,x a ∃∈-,使得()00x ϕ=.…………………12分 则当00x x <<时,()()00x x ϕϕ<=,即()0g x '<. ∴函数()g x 在区间()00,x 上单调递减.∴()()000g x g <=,即(*)式不恒成立.…………………13分 综上所述,实数a 的取值范围是[)2,-+∞.…………………14分。