2018年北京市高考数学试卷(理科)解析
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绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
学科:网第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A B=(A){0,1} (B){–1,0,1}(C){–2,0,1,2} (D){–1,0,1,2}(2)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限(3)执行如图所示的程序框图,输出的s值为(A)(B)(C)(D)(4)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为(A)(B)(C)(D)(5)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为(A)1 (B)2(C)3 (D)4(6)设a,b均为单位向量,则“”是“a⊥b”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(7)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线的距离,当θ,m变化时,d的最大值为(A)1 (B)2(C)3 (D)4(8)设集合则(A)对任意实数a,(B)对任意实数a,(2,1)(C)当且仅当a<0时,(2,1)(D)当且仅当时,(2,1)第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
(9)设是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则的通项公式为__________.(10)在极坐标系中,直线与圆相切,则a=__________.(11)设函数f(x)=,若对任意的实数x都成立,则ω的最小值为__________.(12)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y–x的最小值是__________.(13)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是__________.(14)已知椭圆,双曲线.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N的离心率为__________.三、解答题共6小题,共80分。
2018年北京高考卷数学(理科)试题附详细标准答案一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1. 设集合A={x|2<x<3},集合B={x|x²3x+2=0},则A∩B=()A. {1}B. {2}C. {1, 2}D. ∅2. 若复数z满足|z|=1,则|z1|的最大值为()A. 0B. 1C. √2D. 23. 在等差数列{an}中,若a1=3,a3+a5=18,则数列的前5项和为()A. 25B. 35C. 45D. 554. 已知函数f(x)=x²+2ax+a²+2(a为常数),若f(x)在区间(∞,1)上单调递减,则a的取值范围为()A. a≤0C. a≤1D. a≥15. 设平面直角坐标系xOy中,点A(2,3),点B在直线y=3上,则线段AB的中点轨迹方程为()A. y=3B. x=2C. y=3xD. x=3y6. 若sinθ+cosθ=1/2,则sinθ·cosθ的值为()A. 3/4B. 1/4C. 1/4D. 3/47. 在三角形ABC中,a=3,b=4,cosB=3/5,则三角形ABC的面积为()A. 2√6B. 3√6C. 4√6D. 5√68. 设函数f(x)=x²2ax+a²+1(a为常数),若f(x)在区间[1,+∞)上单调递增,则a的取值范围为()A. a≤1B. a≥1D. a≥0二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9. 已知数列{an}是等差数列,若a1=1,a3+a5=10,则a4的值为______。
10. 若复数z满足|z|=1,则|z1|+|z+1|的最大值为______。
11. 在等比数列{bn}中,b1=2,b3=16,则数列的公比为______。
12. 已知函数f(x)=x²+2x+a(a为常数),若f(x)在区间(∞,1)上单调递减,则a的取值范围为______。
2018年全国普通高等学校招生统一考试数学(理)(北京卷)试题一、单选题1.已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A B=A. {0,1}B. {–1,0,1}C. {–2,0,1,2}D. {–1,0,1,2}【答案】A【解析】分析:先解含绝对值不等式得集合A,再根据数轴求集合交集.详解:因此A B=,选A.点睛:认清元素的属性,解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.2.在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】D【解析】分析:将复数化为最简形式,求其共轭复数,找到共轭复数在复平面的对应点,判断其所在象限.详解:的共轭复数为对应点为,在第四象限,故选D.点睛:此题考查复数的四则运算,属于送分题,解题时注意审清题意,切勿不可因简单导致马虎丢分.3.执行如图所示的程序框图,输出的s值为A. B.C. D.【答案】B【解析】分析:初始化数值,执行循环结构,判断条件是否成立,详解:初始化数值循环结果执行如下:第一次:不成立;第二次:成立,循环结束,输出,故选B.点睛:此题考查循环结构型程序框图,解决此类问题的关键在于:第一,要确定是利用当型还是直到型循环结构;第二,要准确表示累计变量;第三,要注意从哪一步开始循环,弄清进入或终止的循环条件、循环次数.4.“十二平均律” 是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为A.B.C.D.【答案】D【解析】分析:根据等比数列的定义可知每一个单音的频率成等比数列,利用等比数列的相关性质可解.详解:因为每一个单音与前一个单音频率比为所以()12,n n a n n N -+=≥∈, 又1a f =,则7781a a q f===故选D.点睛:此题考查等比数列的实际应用,解决本题的关键是能够判断单音成等比数列. 等比数列的判断方法主要有如下两种: (1)定义法,若1n n a q a +=(*0,q n N ≠∈)或1n n aq a -=(*0,2,q n n N ≠≥∈), 数列{}n a 是等比数列;(2)等比中项公式法,若数列{}n a 中, 0n a ≠且212n n n a a a --=⋅(*3,n n N ≥∈),则数列{}n a 是等比数列.5.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为A. 1B. 2C. 3D. 4 【答案】C【解析】分析:根据三视图还原几何体,利用勾股定理求出棱长,再利用勾股定理逆定理判断直角三角形的个数. 详解:由三视图可得四棱锥,在四棱锥中,,由勾股定理可知:,则在四棱锥中,直角三角形有:共三个,故选C.点睛:此题考查三视图相关知识,解题时可将简单几何体放在正方体或长方体中进行还原,分析线面、线线垂直关系,利用勾股定理求出每条棱长,进而可进行棱长、表面积、体积等相关问题的求解.6.设a,b均为单位向量,则“”是“a⊥b”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【答案】C【解析】分析:先对模平方,将等价转化为0,再根据向量垂直时数量积为零得充要关系.详解:,因为a,b均为单位向量,所以a⊥b,即“”是“a⊥b”的充分必要条件.选C.点睛:充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若则”、“若则”的真假.并注意和图示相结合,例如“⇒”为真,则是的充分条件.2.等价法:利用⇒与非⇒非,⇒与非⇒非,⇔与非⇔非的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若⊆,则是的充分条件或是的必要条件;若=,则是的充要条件.7.在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线的距离,当θ,m变化时,d的最大值为A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】分析:P为单位圆上一点,而直线过点A(2,0),则根据几何意义得d的最大值为OA+1.详解:P为单位圆上一点,而直线过点A(2,0),所以d的最大值为OA+1=2+1=3,选C.点睛:与圆有关的最值问题主要表现在求几何图形的长度、面积的最值,求点到直线的距离的最值,求相关参数的最值等方面.解决此类问题的主要思路是利用圆的几何性质将问题转化.8.设集合则A. 对任意实数a,B. 对任意实数a,(2,1)C. 当且仅当a<0时,(2,1)D. 当且仅当时,(2,1)【答案】D【解析】分析:求出及所对应的集合,利用集合之间的包含关系进行求解.详解:若,则且,即若,则,此命题的逆否命题为:若,则有,故选D.点睛:此题主要结合充分与必要条件考查线性规划的应用,集合法是判断充分条件与必要条件的一种非常有效的方法,根据成立时对应的集合之间的包含关系进行判断. 设,若,则;若,则,当一个问题从正面思考很难入手时,可以考虑其逆否命题形式.二、填空题9.设是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则的通项公式为__________.【答案】【解析】分析:先根据条件列关于公差的方程,求出公差后,代入等差数列通项公式即可.详解:点睛:在解决等差、等比数列的运算问题时,有两个处理思路,一是利用基本量,将多元问题简化为首项与公差(公比)问题,虽有一定量的运算,但思路简洁,目标明确;二是利用等差、等比数列的性质,性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用. 10.在极坐标系中,直线与圆相切,则a =__________.【答案】【解析】分析:根据将直线与圆极坐标方程化为直角坐标方程,再根据圆心到直线距离等于半径解出a. 详解:因为, 由,得, 由,得,即,即,因为直线与圆相切,所以点睛:(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式及直接代入并化简即可; (2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.11.设函数f (x )=,若对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________.【答案】【解析】分析:根据题意取最大值,根据余弦函数取最大值条件解得ω,进而确定其最小值.详解:因为对任意的实数x 都成立,所以取最大值,所以,因为,所以当时,ω取最小值为.点睛:函数的性质(1).(2)周期(3)由求对称轴,最大值对应自变量满足,最小值对应自变量满足,(4)由求增区间; 由求减区间.12.若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y–x的最小值是__________.【答案】3【解析】分析:作可行域,根据目标函数与可行域关系,确定最小值取法.详解:作可行域,如图,则直线过点A(1,2)时,取最小值3.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.13.能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是__________.【答案】y=sin x(答案不唯一)【解析】分析:举的反例要否定增函数,可以取一个分段函数,使得f(x)>f(0)且(0,2]上是减函数.详解:令,则f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x)在[0,2]上不是增函数.又如,令f(x)=sin x,则f(0)=0,f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f (x)在[0,2]上不是增函数.点睛:要判定一个全称命题是假命题,只要举出集合中的一个特殊值,使不成立即可.通常举分段函数.14.已知椭圆,双曲线.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N的离心率为__________.【答案】2【解析】分析:由正六边形性质得渐近线的倾斜角,解得双曲线中关系,即得双曲线N的离心率;由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,解得椭圆M的离心率.详解:由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,所以椭圆M的离心率为双曲线N的渐近线方程为,由题意得双曲线N的一条渐近线的倾斜角为,点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于的方程或不等式,再根据的关系消掉得到的关系式,而建立关于的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.三、解答题15.在△ABC中,a=7,b=8,cos B= –.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.【答案】(1)∠A=(2) AC边上的高为【解析】分析:(1)先根据平方关系求sinB,再根据正弦定理求sinA,即得∠A;(2)根据三角形面积公式两种表示形式列方程,再利用诱导公式以及两角和正弦公式求,解得AC边上的高.详解:解:(Ⅰ)在△ABC中,∵cos B=–,∴B∈(,π),∴sin B=.由正弦定理得=,∴sin A=.∵B∈(,π),∴A∈(0,),∴∠A=.(Ⅱ)在△ABC中,∵sin C=sin(A+B)=sin A cos B+sin B cos A==.如图所示,在△ABC中,∵sin C=,∴h==,∴AC边上的高为.点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.16.如图,在三棱柱ABC-中,平面ABC,D,E,F,G分别为,AC,,的中点,AB=BC=,AC==2.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BEF;(Ⅱ)求二面角B-CD-C1的余弦值;(Ⅲ)证明:直线FG与平面BCD相交.【答案】(1)证明见解析(2) B-CD-C1的余弦值为(3)证明过程见解析【解析】分析:(1)由等腰三角形性质得,由线面垂直性质得,由三棱柱性质可得,因此,最后根据线面垂直判定定理得结论,(2)根据条件建立空间直角坐标系E-ABF,设立各点坐标,利用方程组解得平面BCD一个法向量,根据向量数量积求得两法向量夹角,再根据二面角与法向量夹角相等或互补关系求结果,(3)根据平面BCD一个法向量与直线F G方向向量数量积不为零,可得结论.详解:解:(Ⅰ)在三棱柱ABC-A1B1C1中,∵CC1⊥平面ABC,∴四边形A1ACC1为矩形.又E,F分别为AC,A1C1的中点,∴AC⊥EF.∵AB=BC.∴AC⊥BE,∴AC⊥平面BEF.(Ⅱ)由(I)知AC⊥EF,AC⊥BE,EF∥CC1.又CC1⊥平面ABC,∴EF⊥平面ABC.∵BE平面ABC,∴EF⊥BE.如图建立空间直角坐称系E-xyz.由题意得B(0,2,0),C(-1,0,0),D(1,0,1),F(0,0,2),G(0,2,1).∴,设平面BCD的法向量为,∴,∴,令a=2,则b=-1,c=-4,∴平面BCD的法向量,又∵平面CDC1的法向量为,∴.由图可得二面角B-CD-C1为钝角,所以二面角B-CD-C1的余弦值为.(Ⅲ)平面BCD的法向量为,∵G(0,2,1),F(0,0,2),∴,∴,∴与不垂直,∴GF与平面BCD不平行且不在平面BCD内,∴GF与平面BCD相交.点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值.假设所有电影是否获得好评相互独立.(Ⅰ)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;(Ⅱ)从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率;(Ⅲ)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等,用“”表示第k类电影得到人们喜欢,“”表示第k类电影没有得到人们喜欢(k=1,2,3,4,5,6).写出方差,,,,,的大小关系.【答案】(1)概率为0.025(2) 概率估计为0.35(3) >>=>>【解析】分析:(1)先根据频数计算是第四类电影的频率,再乘以第四类电影好评率得所求概率,(2) 恰有1部获得好评为第四类电影获得好评第五类电影没获得好评和第四类电影没获得好评第五类电影获得好评这两个互斥事件,先利用独立事件概率乘法公式分别求两个互斥事件的概率,再相加得结果,(3) 服从0-1分布,因此,即得>>=>>.详解:解:(Ⅰ)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2000,第四类电影中获得好评的电影部数是200×0.25=50.故所求概率为.(Ⅱ)设事件A为“从第四类电影中随机选出的电影获得好评”,事件B为“从第五类电影中随机选出的电影获得好评”.故所求概率为P()=P()+P()=P(A)(1–P(B))+(1–P(A))P(B).由题意知:P(A)估计为0.25,P(B)估计为0.2.故所求概率估计为0.25×0.8+0.75×0.2=0.35.(Ⅲ)>>=>>.点睛:互斥事件概率加法公式:若A,B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B),独立事件概率乘法公式:若A,B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).18.设函数=[].(Ⅰ)若曲线y= f(x)在点(1,)处的切线与轴平行,求a;(Ⅱ)若在x=2处取得极小值,求a的取值范围.【答案】(1) a的值为1(2) a的取值范围是(,+∞)【解析】分析:(1)先求导数,再根据得a;(2)先求导数的零点:,2;再分类讨论,根据是否满足在x=2处取得极小值,进行取舍,最后可得a的取值范围.详解:解:(Ⅰ)因为=[],所以f ′(x)=[2ax–(4a+1)]e x+[ax2–(4a+1)x+4a+3]e x(x∈R)=[ax2–(2a+1)x+2]e x.f′(1)=(1–a)e.由题设知f′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.此时f (1)=3e≠0.所以a的值为1.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f ′(x)=[ax2–(2a+1)x+2]e x=(ax–1)(x–2)e x.若a>,则当x∈(,2)时,f ′(x)<0;当x∈(2,+∞)时,f ′(x)>0.所以f (x)<0在x=2处取得极小值.若a≤,则当x∈(0,2)时,x–2<0,ax–1≤x–1<0,所以f ′(x)>0.所以2不是f (x)的极小值点.综上可知,a的取值范围是(,+∞).点睛:利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.19.已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线P A交y轴于M,直线PB交y轴于N.(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O为原点,,,求证:为定值.【答案】(1)取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1)(2)证明过程见解析【解析】分析:(1)先确定p,再设直线方程,与抛物线联立,根据判别式大于零解得直线l的斜率的取值范围,最后根据P A,PB与y轴相交,舍去k=3,(2)先设A(x1,y1),B(x2,y2),与抛物线联立,根据韦达定理可得,.再由,得,.利用直线P A,PB的方程分别得点M,N的纵坐标,代入化简可得结论.详解:解:(Ⅰ)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.由题意可知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).由得.依题意,解得k<0或0<k<1.又P A,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2).从而k≠-3.所以直线l斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).由(I)知,.直线P A的方程为y–2=.令x=0,得点M的纵坐标为.同理得点N的纵坐标为.由,得,.所以.所以为定值.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现. 20.设n 为正整数,集合A =(){}12{|,,,,0,1,1,2,,}n k t t t t k n αα=∈=.对于集合A 中的任意元素()12,,,n x x x α=和()12,,,n y y y β=,记M (αβ,)=()()()1111222212n n n n x y x y x y x y x y x y ⎡⎤+--++--+++--⎣⎦.(Ⅰ)当n =3时,若()1,1,0α=, ()0,1,1β=,求M (,αα)和M (,αβ)的值;(Ⅱ)当n =4时,设B 是A 的子集,且满足:对于B 中的任意元素,αβ,当,αβ相同时,M (αβ,)是奇数;当,αβ不同时,M (αβ,)是偶数.求集合B 中元素个数的最大值;(Ⅲ)给定不小于2的n ,设B 是A 的子集,且满足:对于B 中的任意两个不同的元素,αβ,M (αβ,)=0.写出一个集合B ,使其元素个数最多,并说明理由. 【答案】(1) M (α,β)=1 (2) 最大值为4 (3)答案见解析【解析】分析:(1)根据定义对应代入可得M (,αα)和M (,αβ)的值;(2)先根据定义得M (α,α)= x 1+x 2+x 3+x 4.再根据x 1,x 2,x 3,x 4∈{0,1},且x 1+x 2+x 3+x 4为奇数,确定x 1,x 2,x 3,x 4中1的个数为1或3.可得B 元素最多为8个,再根据当,αβ不同时,M (αβ,)是偶数代入验证,这8个不能同时取得,最多四个,最后取一个四元集合满足条件,即得B 中元素个数的最大值;(3)因为M (αβ,)=0,所以,i i x y 不能同时取1,所以取()()()(){}0,0,,0,1,0,,0,0,1,0,,0,0,0,,0,1B =共n+1个元素,再利用A 的一个拆分说明B 中元素最多n+1个元素,即得结果. 详解:解:(Ⅰ)因为α=(1,1,0),β=(0,1,1),所以M (α,α)=12 [(1+1−|1−1|)+(1+1−|1−1|)+(0+0−|0−0|)]=2, M (α,β)=12[(1+0–|1−0|)+(1+1–|1–1|)+(0+1–|0–1|)]=1.(Ⅱ)设α=(x 1,x 2,x 3,x 4)∈B ,则M (α,α)= x 1+x 2+x 3+x 4. 由题意知x 1,x 2,x 3,x 4∈{0,1},且M (α,α)为奇数, 所以x 1,x 2,x 3,x 4中1的个数为1或3.所以B {(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,0)}.将上述集合中的元素分成如下四组:(1,0,0,0),(1,1,1,0);(0,1,0,0),(1,1,0,1);(0,0,1,0),(1,0,1,1);(0,0,0,1),(0,1,1,1).经验证,对于每组中两个元素α,β,均有M(α,β)=1.所以每组中的两个元素不可能同时是集合B的元素.所以集合B中元素的个数不超过4.又集合{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)}满足条件,所以集合B中元素个数的最大值为4.(Ⅲ)设S k=(x1,x2,…,x n)|(x1,x ,…,x n)∈A,x k =1,x1=x2=…=x k–1=0)(k=1,2,…,n),2S n+1={( x1,x2,…,x n)| x1=x2=…=x n=0},则A=S1∪S1∪…∪S n+1.对于S k(k=1,2,…,n–1)中的不同元素α,β,经验证,M(α,β)≥1.所以S k(k=1,2 ,…,n–1)中的两个元素不可能同时是集合B的元素.所以B中元素的个数不超过n+1.取e k=( x1,x2,…,x n)∈S k且x k+1=…=x n=0(k=1,2,…,n–1).令B=(e1,e2,…,e n–1)∪S n∪S n+1,则集合B的元素个数为n+1,且满足条件.故B是一个满足条件且元素个数最多的集合.点睛:解决新定义问题的两个着手点(1)正确理解新定义.耐心阅读,分析含义,准确提取信息是解决这类问题的前提,剥去新定义、新法则、新运算的外表,利用所学的知识将陌生的性质转化为我们熟悉的性质,是解决这类问题的突破口.(2)合理利用有关性质是破解新定义型问题的关键.在解题时要善于从题设条件给出的数式中发现可以使用性质的一些因素,并合理利用.。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
学科:网第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A I B=(A){0,1} (B){–1,0,1}(C){–2,0,1,2} (D){–1,0,1,2}(2)在复平面内,复数11i的共轭复数对应的点位于(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限(3)执行如图所示的程序框图,输出的s值为(A)12(B)56(C)76(D)712(4)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于122.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为(A )32f (B )322f (C )1252f(D )1272f(5)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为(A )1 (B )2 (C )3(D )4(6)设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”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(7)在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 (A )1 (B )2 (C )3(D )4(8)设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则 (A )对任意实数a ,(2,1)A ∈(B )对任意实数a ,(2,1)A ∉ (C )当且仅当a <0时,(2,1)A ∉(D )当且仅当32a ≤时,(2,1)A ∉ 第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理工类)第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.若集合{}2A x x =<,{}2,0,1,2B x =-,则A B =I (A ){}01, (B ){}-101,,(C ){}-201,,(D ){}-1012,,, 2.在复平面内,复数i1i-的共轭复数对应的点位于 (A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限3.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( ).A .12 B .56C .76D .7124.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要的贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为( ).ABC .D .5.某四棱锥的三视图如图所示,在此三棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( ). A .1 B .2 C .3 D .46.设a b ,均为单位向量,则“33a b a b -=+”是“a b ⊥”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7. 在平面直角坐标系中,记d 为点()P cos ,sin θθ到直线20x my --=的距离.当,m θ变化时,d 的最大值为 (A )1 (B )2 (C )3(D )48. 设集合(){},|1,4,2A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤,则()A 对任意实数a ,()2,1A ∈ ()B 对任意实数a ,()2,1A ∉()C 当且仅当0a <时,()2,1A ∉ ()D 当且仅当32a ≤时,()2,1A ∉二.填空(9)设{}n a 是等差数列,且13a =,2536a a +=,则{}n a 的通项公式为 。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学答案解析 一、选择题1.【答案】A 【解析】{}|22A x x =-<<,{}2,0,1,2-,则{}0,1A B ⋂=.【考点】集合的交集运算.2.【答案】D【解析】()()()211111111122i i i i i i i π++===+--+-,所以其共轭复数为1122i -,在复平面内对应点为1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,,位于第四象限.【考点】复数的四则运算与共轭复数的概念.3.【答案】B 【解析】1k =,1s =,()11111112s =+-⨯=+,2k =,不满足3k ≥,继续循环()211512126s =+-⨯=+,3k =,满足3k ≥,循环结束,输出56s =. 【考点】算法的循环结构.4.【答案】D【解析】根据题意可以知单音的频率形成一个等比的数列,其首项为f率为7f =.【考点】数学文化与等比数列.5.【答案】C【解析】根据三视图可以还原该几何体为正方体中的一个四棱锥1D APCD -,其中P 为AB 的中点,所以四棱锥1D APCD -中的侧面为直角三角形的有1D CD V ,1D AD V ,1D AP V ,共三个.【考点】三视图.6.【答案】C 【解析】2222223369962320a b a b a a b b a a b b a a b b -=+⇔-⋅+=+⋅+⇔+⋅-=,因为a ,b 均为单位向量,所以221a b ==,所以2223200a a b b a b a b +⋅-=⇔⋅=⇔⊥,所以“33a b a b -=+”是“a b ⊥”的充分必要条件.【考点】充分必要条件的判断与平面向量的数量积运算.7.【答案】C【解析】根据点()cos ,sin P θθ可知,P 为坐标原点为圆心,半径为1的单位圆上的点,所以d 的最大值为圆心()0,0到直线的距离再加上一个半径1,所以13d =≤.【考点】直线与圆的位置关系及圆的参数方程.8.【答案】D【解析】当2a =时,(){},|1,24,22A x y x y x y x y =-≥+>-≤,将()2,1代入满足不等式组,所以排除B ;当12a =时,()11,|1,4,222A x y x y x y x y ⎧⎫=-≥+>-≤⎨⎬⎩⎭,将()2,1代入满足不等式142x y +>,所以排除A ,C .【考点】不等式组表示的平面区域.二、填空题9.【答案】63n a n =-【解析】251636a a a a +=+=,因为13a =,所以633a =,所以615306d a a d =-=⇒=,所以()()1136163n a a n d n n =+-=+-=-.【考点】等差数列.10.【答案】【解析】直线方程为0x y a +-=,圆的方程为()22222011x y x x y +-=⇔-+=,根据直线与圆相切有111a a =⇔-==+0a >). 【考点】直线与圆的位置关系以及极坐标方程与普通方程的互化.11.【答案】23【解析】根据题意有当4x π=时,函数取得最大值1,所以cos 124646k ππππωωπ⎛⎫-=⇒-= ⎪⎝⎭,283k Z k ω∈⇒=+,k Z ∈,因为0ω>,所以ω的最小值为23. 【考点】三角函数图象与性质.12.【答案】3【解析】不等式组1,2y x y x≥+⎧⎨≤⎩表示的区域为如图所示的阴影部分,设2z y x =-,则122z y x =+,所以2z 的几何意义为直线的众截距,1,1,22,y x x y x y ≥+=⎧⎧⇒⎨⎨≤=⎩⎩所以当直线过点()1,2A 时,取得最小值,所以min 2213z =⨯-=.【考点】线性规划问题.13.【答案】()sin f x x =(答案不唯一)【解析】本题为一个开放性题目,可以构造出许多函数,只需要()()0f x f >都成立即可,最常见的可以用分段函数,即一部分先为增函数,后一部分为减函数,确保()()0f x f >即可,如()sin f x x =.【考点】函数单调性的判断与应用.14.1 2【解析】如图所示,双曲线的渐近线与椭圆的交点分别为A ,B ,C ,D ,则根据题意有22AB CD BF OF c ====,1BF =,所在椭圆中,有)1212BF BF c a +==,所以椭圆的离心率11c e a ==.根据双曲线渐近线n y x m =±,即有tan60n m =︒=所以223n m =,所以双曲线的离心率222222214m n n e m m +==+=,故22e =.【考点】直线与椭圆、双曲线的位置关系.15.【答案】(1)在ABC V 中,因为1cos 7B =-,所以sin B =.由正弦定理得sin sin a B A b =2B ππ<∠<,所以02A π<∠<.所以=3A π∠.(2)在ABC V 中,因为()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+=,所以AC 边上的高sin 7h a C ==. 【考点】解三角形问题.16.【答案】在三棱柱111-ABC A B C 中,因为1CC ⊥平面ABC ,所以四边形11A ACC 为矩形.又E ,F 分别为AC ,11A C 的中点,所以AC EF ⊥.因为AB BC =,所以AC BE ⊥.所以AC ⊥平面BEF .(2)由(1)知AC EF ⊥,AC BE ⊥,1EF CC P .又1CC ⊥平面ABC ,所以EF ⊥平面ABC .因为BE ⊂平面ABC ,所以EF BE ⊥.如图建立空间直角坐标系-E xyz .由题意得点()0,2,0B ,()1,0,0C -,()1,0,1D ,()0,0,2F ,()0,2,1G .所以()()1,2,0,1,2,1BC BD =--=-u u u r u u u r .设平面BCD 的法向量为()000,,n x y z =,则0,0,n BC n BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r u u u r 即0000020,20.x y x y z +=⎧⎨-+=⎩ 令01y =-,则002, 4.x z ==-于是()2,1,4n =--.又因为平面1CC D 的法向量()0,2,0EB =u u u r ,所以cos ,n EB n EB n EB⋅==u u u r u u u r u u u r 由题知二面角1B CD C --为钝角,所以其余弦值为21(3)由(2)知平面BCD 的法向量为()2,1,4n =--,()0,2,1FG =-u u u r .因为()()()20124120n FG ⋅=⨯+-⨯+-⨯-=≠u u u r , 所以直线FG 与平面BCD 相交.【考点】空间线面位置关系的判断与证明.17.【答案】(1)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2000,第四类电影中获得好评的电影部数是2000.25=50⨯. 故所求概率为50=0.0252000. (2)设事件A 为“从第四类电影中随机选出的电影获得好评”,事件B为“从第五类电影中随机选出的电影获得好评” . 故所求概率为()()()()()()()()()11P AB AB P AB P AB P A P B P A P B +=+=-+-. 由题意知()P A 估计为0.25,()P B 估计为0.2.故所求概率估计为0.250.8+0.750.2=0.35⨯⨯.(3)由题意知k ξ服从0—1分布,()()11,2,,6k k k D P P k ξ=-=L ,其中k P 为第k 类电影得到人们喜欢的概率也就是好评率,由计算得,142536D D D D D D ξξξξξξ>>=>>.【考点】相互独立事件概率的求解以及方差的求解.18.【答案】(1)因为()()24143x f x ax a x a e ⎡⎤=-+++⎣⎦, 所以()()2212x f x ax a x e '⎡⎤=-++⎣⎦.()()11f a e '=-.由题设知()1=0f ',即()1=0a e -,解得1a =.此时()130f e =≠.所以a 的值为1.(2)由(1)得()()()()2212=12x x f x ax a x e ax x e '⎡⎤=-++--⎣⎦. 若12a >,则当1,2x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<; 当()2,x ∈+∞时,()0f x '>.所以()f x 在2x =处取得极小值. 若12a ≤,则当()0,2x ∈时,120,1102x ax x -<-≤-<, 所以()0f x '>.所以2不是()f x 的极小值点.综上可知,a 的取值范围是1+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,. 【考点】导数在研究函数问题中的应用.19.【答案】(1)因为抛物线22y px =过点()1,2,所以24p =,即2p =.故抛物线C 的方程为24y x =.由题意知,直线l 的斜率存在且不为0.设直线l 的方程为()10y kx k =+≠.由24,1y x y kx ⎧=⎨=+⎩得()222410k x k x +-+=.依题意()22=24410k k ∆--⨯⨯>,解得0k <或01k <<.又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点()1,2-.从而3k ≠-.所以直线l 斜率的取值范围是()()(),33,00,1-∞-⋃-⋃.(2)设点()()1122,,,A x y B x y .由(1)知121222241,k x x x x k k -+=-=. 直线PA 的方程为()112211y y x x --=--. 令0x =,得点M 的纵坐标为1111212211M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121N kx y x -+=+-. 由QM QO λ=u u u u r u u u r ,QN QO μ=u u u r u u u r 得1,1M N y y λμ=-=-. 所以()()()2212121212122224211111111+=21111111M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+-+--+=+=⋅=⋅=------. 所以11+λμ为定值.【考点】直线与抛物线的位置关系.20.【答案】(1)因为()=1,1,0α,()=0,1,1β,所以()()()()1,11111111000022M αα⎡⎤=+--++--++--=⎣⎦, ()()()()1,10101111010112M αβ⎡⎤=+--++--++--=⎣⎦. (2)设()1234=,,,x x x x B α∈,则()1234,M x x x x αα=+++.由题意知{}1234,,,0,1x x x x ∈,且(),M αα为奇数,所以1234,,,x x x x 中1的个数为1或3.所以()()()()()()()(){}1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0B ⊆. 将上述集合中的元素分成如下四组:()()1,0,0,0,1,1,1,0;()()0,1,0,0,1,1,0,1;()()0,0,1,0,1,0,1,1;()()0,0,0,1,0,1,1,1. 经验证,对于每组中两个元素,αβ,均有(),=1M αβ.所以每组中的两个元素不可能同时是集合B 的元素.所以集合B 中元素的个数不超过为4.又集合()()()(){}1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1满足条件, 所以集合B 中元素个数的最大值为4.(3)设()(){}()1212121,,,|,,,,1,01,2,,k n n k k S x x x x x x A x x x x k n -=∈======L L L L , (){}11212,,,|0n n nS x x x x x x +=====L L , 则121n A S S S +=⋃⋃⋃L .对于()1,2,,1k S k n =-L 中的不同元素α,β,经验证,(),1M αβ≥. 所以()1,2,,1k S k n =-L 中的两个元素不可能同时是集合B 的元素. 所以B 中元素的个数不超过1n +.取()12,,,k n k e x x x S =∈L 且()101,2,,1k n x x k n +====-L L . 令{}1211,,,n n n B e e e S S -+=⋃⋃L ,则集合B 的元素个数为1n +,且满足条件. 故B 是一个满足条件且元素个数最多的集合.【考点】新定义问题与集合中元素与集合、集合与集合的关系问题.。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
学科:网第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1 )已知集合A={x|X|<2} , B={ -, 0, 1, 2},则A p|B=(A ) {0 , 1} ( B) { -, 0, 1}(C) { 2 0, 1 , 2} ( D) { -1, 0, 1 , 2}(2)在复平面内,复数丄的共轭复数对应的点位于1 —i(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限(3)执行如图所示的程序框图,输出的s值为(A) (C) (B) (D)7_125(4)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载埴最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
做出了重要贡献•十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每 一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于 122 •若第一个单音的频率为 f ,则第八个单音的频率为 (A ) 32f( B ) 32^f(C ) 12.25f( D ) 1227f(5) 某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为(B) 2(D) 4(6) 设a , b 均为单位向量,则“ a -3b = 3a b ”是“ a 丄b ”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(7)在平面直角坐标系中,记 d 为点P (cos 0, sin 0)到直线x —my —2=0的距离,当9, m变化时,d 的 最大值为 (A ) 1 (B ) 2 (C ) 3(D ) 4(8)设集合 A 二{(x,y)|x — y _1,ax y 4, x — ay 込2},则(A )对任意实数 a , (2,1) • A (B )对任意实数a , (2, 1 )■' A(C )当且仅当a<0时,(2, 1A(D )当且仅当a J 时,(2, 1) A2(A) 1(C ) 3正(主)视图 ffi (左〉视圏第二部分(非选择题共110分)、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理工类)第一部分(选择题共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.若集合2A x x,2,0,1,2B x ,则A BI (A )01,(B )-101,,(C )-201,,(D )-1012,,,2.在复平面内,复数i 1i的共轭复数对应的点位于(A )第一象限(B )第二象限(C )第三象限(D )第四象限3.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为().A .12B .56C .76D .7124.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要的贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于122.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为().A .32fB.322fC.1252fD.1272f5.某四棱锥的三视图如图所示,在此三棱锥的侧面中,直角三角形的个数为().A.1B.2C.3D.4a b a b”是“a b”的6.设a b,均为单位向量,则“33(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7. 在平面直角坐标系中,记d为点P cos,sin到直线20x my的距离.当,m变化时,d的最大值为(A)1(B)2 (C)3 (D)4A x y x y ax y x ay,则8. 设集合,|1,4,2A对任意实数a,2,1A B对任意实数a,2,1AC 当且仅当0a 时,2,1AD 当且仅当32a时,2,1A二.填空(9)设n a 是等差数列,且13a ,2536a a ,则n a 的通项公式为。
(10)在极坐标系中,直线cossin(0)a a与圆2cos相切,则a。
(11)设函数cos6f xx0。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学答案解析一、选择题 1.【答案】A【解析】{}|22A x x =-<<,{}2,0,1,2-,则{}0,1A B ⋂=. 【考点】集合的交集运算. 2.【答案】D【解析】()()()211111111122i i i i i i i π++===+--+-,所以其共轭复数为1122i -,在复平面内对应点为1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,,位于第四象限.【考点】复数的四则运算与共轭复数的概念. 3.【答案】B【解析】1k =,1s =,()11111112s =+-⨯=+,2k =,不满足3k ≥,继续循环()211512126s =+-⨯=+,3k =,满足3k ≥,循环结束,输出56s =. 【考点】算法的循环结构. 4.【答案】D【解析】根据题意可以知单音的频率形成一个等比的数列,其首项为f率为7f=.【考点】数学文化与等比数列. 5.【答案】C【解析】根据三视图可以还原该几何体为正方体中的一个四棱锥1D APCD -,其中P 为AB 的中点,所以四棱锥1D APCD -中的侧面为直角三角形的有1D CD ,1D AD ,1D AP ,共三个.【考点】三视图. 6.【答案】C【解析】2222223369962320a b a b a a b b a a b b a a b b -=+⇔-⋅+=+⋅+⇔+⋅-=,因为a ,b 均为单位向量,所以221a b ==,所以2223200a a b b a b a b +⋅-=⇔⋅=⇔⊥,所以“33a b a b -=+”是“a b ⊥”的充分必要条件.【考点】充分必要条件的判断与平面向量的数量积运算. 7.【答案】C【解析】根据点()cos ,sin P θθ可知,P 为坐标原点为圆心,半径为1的单位圆上的点,所以d 的最大值为圆心()0,0到直线的距离再加上一个半径1,所以13d =+≤.【考点】直线与圆的位置关系及圆的参数方程. 8.【答案】D【解析】当2a =时,(){},|1,24,22A x y x y x y x y =-≥+>-≤,将()2,1代入满足不等式组,所以排除B ;当12a =时,()11,|1,4,222A x y x y x y x y ⎧⎫=-≥+>-≤⎨⎬⎩⎭,将()2,1代入满足不等式142x y +>,所以排除A ,C .【考点】不等式组表示的平面区域. 二、填空题9.【答案】63n a n =-【解析】251636a a a a +=+=,因为13a =,所以633a =,所以615306d a a d =-=⇒=,所以()()1136163n a a n d n n =+-=+-=-.【考点】等差数列.10.【答案】【解析】直线方程为0x y a +-=,圆的方程为()22222011x y x x y +-=⇔-+=,根据直线与圆相切有111a a ⇔-=⇒=+0a >). 【考点】直线与圆的位置关系以及极坐标方程与普通方程的互化. 11.【答案】23【解析】根据题意有当4x π=时,函数取得最大值1,所以cos 124646k ππππωωπ⎛⎫-=⇒-= ⎪⎝⎭,283k Z k ω∈⇒=+,k Z ∈,因为0ω>,所以ω的最小值为23. 【考点】三角函数图象与性质. 12.【答案】3【解析】不等式组1,2y x y x ≥+⎧⎨≤⎩表示的区域为如图所示的阴影部分,设2z y x =-,则122z y x =+,所以2z的几何意义为直线的众截距,1,1,22,y x x y x y ≥+=⎧⎧⇒⎨⎨≤=⎩⎩所以当直线过点()1,2A 时,取得最小值,所以min 2213z =⨯-=.【考点】线性规划问题.13.【答案】()sin f x x =(答案不唯一)【解析】本题为一个开放性题目,可以构造出许多函数,只需要()()0f x f >都成立即可,最常见的可以用分段函数,即一部分先为增函数,后一部分为减函数,确保()()0f x f >即可,如()sin f x x =. 【考点】函数单调性的判断与应用.14.1 2【解析】如图所示,双曲线的渐近线与椭圆的交点分别为A ,B ,C ,D ,则根据题意有22AB CD BF OF c ====,1BF =,所在椭圆中,有)1212BF BF c a +=+=,所以椭圆的离心率11c e a ===-.根据双曲线渐近线n y x m =±,即有tan 60n m =︒=,所以223n m =,所以双曲线的离心率222222214m n n e m m+==+=,故22e =.【考点】直线与椭圆、双曲线的位置关系.15.【答案】(1)在ABC 中,因为1cos 7B =-,所以sin B =.由正弦定理得sin sin a B A b ==2B ππ<∠<,所以02A π<∠<.所以=3A π∠.(2)在ABC 中,因为()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+=,所以AC 边上的高sin 7h a C === 【考点】解三角形问题.16.【答案】在三棱柱111-ABC A B C 中,因为1CC ⊥平面ABC ,所以四边形11A ACC 为矩形.又E ,F 分别为AC ,11A C 的中点,所以AC EF ⊥.因为AB BC =,所以AC BE ⊥.所以AC ⊥平面BE F . (2)由(1)知AC EF ⊥,AC BE ⊥,1EF CC . 又1CC ⊥平面ABC , 所以EF ⊥平面ABC . 因为BE ⊂平面ABC , 所以EF BE ⊥.如图建立空间直角坐标系-E xyz .由题意得点()0,2,0B ,()1,0,0C -,()1,0,1D ,()0,0,2F ,()0,2,1G .所以()()1,2,0,1,2,1BC BD =--=-.设平面BCD 的法向量为()000,,n x y z =,则0,0,n BC n BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即0000020,20.x y x y z +=⎧⎨-+=⎩ 令01y =-,则002, 4.x z ==- 于是()2,1,4n =--.又因为平面1CC D 的法向量()0,2,0EB =,所以cos ,n EB n EB n EB⋅==由题知二面角1B CD C --为钝角,所以其余弦值为 (3)由(2)知平面BCD 的法向量为()2,1,4n =--,()0,2,1FG =-.因为()()()20124120n FG ⋅=⨯+-⨯+-⨯-=≠,所以直线FG 与平面BCD 相交.【考点】空间线面位置关系的判断与证明.17.【答案】(1)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2000, 第四类电影中获得好评的电影部数是2000.25=50⨯. 故所求概率为50=0.0252000. (2)设事件A 为“从第四类电影中随机选出的电影获得好评”,事件B为“从第五类电影中随机选出的电影获得好评” .故所求概率为()()()()()()()()()11P AB AB P AB P AB P A P B P A P B +=+=-+-. 由题意知()P A 估计为0.25,()P B 估计为0.2. 故所求概率估计为0.250.8+0.750.2=0.35⨯⨯.(3)由题意知k ξ服从0—1分布,()()11,2,,6k k k D P P k ξ=-= ,其中k P 为第k 类电影得到人们喜欢的概率也就是好评率,由计算得,142536D D D D D D ξξξξξξ>>=>>. 【考点】相互独立事件概率的求解以及方差的求解.18.【答案】(1)因为()()24143xf x ax a x a e ⎡⎤=-+++⎣⎦, 所以()()2212x f x ax a x e '⎡⎤=-++⎣⎦.()()11f a e '=-.由题设知()1=0f ',即()1=0a e -,解得1a =. 此时()130f e =≠. 所以a 的值为1.(2)由(1)得()()()()2212=12x x f x ax a x e ax x e '⎡⎤=-++--⎣⎦. 若12a >,则当1,2x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<; 当()2,x ∈+∞时,()0f x '>. 所以()f x 在2x =处取得极小值. 若12a ≤,则当()0,2x ∈时,120,1102x ax x -<-≤-<, 所以()0f x '>.所以2不是()f x 的极小值点.综上可知,a 的取值范围是1+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭. 【考点】导数在研究函数问题中的应用. 19.【答案】(1)因为抛物线22y px =过点()1,2, 所以24p =,即2p =. 故抛物线C 的方程为24y x =. 由题意知,直线l 的斜率存在且不为0. 设直线l 的方程为()10y kx k =+≠.由24,1y x y kx ⎧=⎨=+⎩得()222410k x k x +-+=.依题意()22=24410k k ∆--⨯⨯>,解得0k <或01k <<. 又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点()1,2-. 从而3k ≠-.所以直线l 斜率的取值范围是()()(),33,00,1-∞-⋃-⋃. (2)设点()()1122,,,A x y B x y . 由(1)知121222241,k x x x x k k -+=-=. 直线PA 的方程为()112211y y x x --=--. 令0x =,得点M 的纵坐标为1111212211M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121N kx y x -+=+-. 由QM QO λ= ,QN QO μ=得1,1M N y y λμ=-=-.所以()()()2212121212122224211111111+=21111111M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+-+--+=+=⋅=⋅=------. 所以11+λμ为定值.【考点】直线与抛物线的位置关系.20.【答案】(1)因为()=1,1,0α,()=0,1,1β, 所以()()()()1,11111111000022M αα⎡⎤=+--++--++--=⎣⎦,()()()()1,10101111010112M αβ⎡⎤=+--++--++--=⎣⎦.(2)设()1234=,,,x x x x B α∈,则()1234,M x x x x αα=+++. 由题意知{}1234,,,0,1x x x x ∈,且(),M αα为奇数, 所以1234,,,x x x x 中1的个数为1或3.所以()()()()()()()(){}1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0B ⊆.将上述集合中的元素分成如下四组:()()1,0,0,0,1,1,1,0;()()0,1,0,0,1,1,0,1;()()0,0,1,0,1,0,1,1;()()0,0,0,1,0,1,1,1.经验证,对于每组中两个元素,αβ,均有(),=1M αβ.所以每组中的两个元素不可能同时是集合B 的元素. 所以集合B 中元素的个数不超过为4.又集合()()()(){}1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1满足条件, 所以集合B 中元素个数的最大值为4. (3)设()(){}()1212121,,,|,,,,1,01,2,,k nnkk S x x x x x x A xx x x k n -=∈====== ,(){}11212,,,|0n nnS x x x x x x +===== ,则121n A S S S +=⋃⋃⋃ .对于()1,2,,1k S k n =- 中的不同元素α,β,经验证,(),1M αβ≥. 所以()1,2,,1k S k n =- 中的两个元素不可能同时是集合B 的元素. 所以B 中元素的个数不超过1n +.取()12,,,k n k e x x x S =∈ 且()101,2,,1k n x x k n +====- .令{}1211,,,n n n B e e e S S -+=⋃⋃ ,则集合B 的元素个数为1n +,且满足条件. 故B 是一个满足条件且元素个数最多的集合.【考点】新定义问题与集合中元素与集合、集合与集合的关系问题.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)北京本试卷共5页,150分。
考试试卷120分钟,考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共40分,每小题5分)1.已知集合{}{}|2,2,0,1,2A x x B =<=-,则A B =( ) A. {0,1} B. {-1,0,1} C. {-2,0,1,2} D. {-1,0,1,2}2.在复平面内,复数11i- 的共轭复数对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限3.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( )A. 1 2B. 5 6C. 7 6D.7 124.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它前一个单音的频率的比都等于,若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()C.D.5.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )A. 1B. 2C. 3D. 46.设,a b 均为单位向量,则“33a b a b -=+”是“a b ⊥”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7.在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ 到直线20x my --=的距离,当,m θ变化时,d 的最大值为( ) A. 1 B. 2 C. 3D. 4 8.设集合(){},|1,4,2A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤,则( )A. 对任意实数a ,()2,1A ∈B. 对任意实数a ,()2,1A ∉C. 当且仅当0a <时,()2,1A ∉D. 当且仅当32a ≤时,()2,1A ∉ 二、填空题 (本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.设{}n a 是等差数列, 且1253,36a a a =+=,则{}n a 的通项公式为______.10.在极坐标系中,直线()cos sin 0a a ρθρθ+=>与圆2cos ρθ=相切,则a =_____.11.设函数()()cos 06f x wx w π⎛⎫=-> ⎪⎝⎭ ,若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则w 的最小值为______.12.若,x y 满足12x y x +≤≤,则2y x -的最小值是________.13.能说明“若()()0f x f >对任意的(]0,2x ∈都成立,则()f x f 在[]0,2 上是增函数”为假命题的一个函数是______.14.已知椭圆()2222:10x y M a b a b +=>> ,双曲线2222:1x y N m n-=. 若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率______;双曲线N 的离心率为_______.三、综合题:15.(本小题13分)在△ABC 中,17,8,cos 7a b B ===- (1)求A ∠; (2)求AC 边上的高. 16.(本小题14分)如图,在三菱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面ABC ,,,,D E F G 分别1111,,,AA AC AC BB的中点,12AB BC AC AA ===。
2018年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1}B.{﹣1,0,1}C.{﹣2,0,1,2} D.{﹣1,0,1,2}【分析】根据集合的基本运算进行计算即可.【解答】解:A={x||x|<2}={x|﹣2<x<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B={0,1},故选:A.【点评】本题主要考查集合的基本运算,根据集合交集的定义是解决本题的关键.比较基础.2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】利用复数的除法运算法则,化简求解即可.【解答】解:复数==,共轭复数对应点的坐标(,﹣)在第四象限.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,复数的几何意义,是基本知识的考查.3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A.B.C.D.【分析】直接利用程序框图的应用求出结果.【解答】解:执行循环前:k=1,S=1.在执行第一次循环时,S=1﹣=.由于k=2≤3,所以执行下一次循环.S=,k=3,直接输出S=,故选:B.【点评】本题考查的知识要点:程序框图和循环结构的应用.4.(5分)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A. f B. f C. f D.f【分析】利用等比数列的通项公式,转化求解即可.【解答】解:从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为:=.故选:D.【点评】本题考查等比数列的通项公式的求法,考查计算能力.5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】画出三视图的直观图,判断各个面的三角形的情况,即可推出结果.【解答】解:四棱锥的三视图对应的直观图为:PA⊥底面ABCD,AC=,CD=,PC=3,PD=2,可得三角形PCD不是直角三角形.所以侧面中有3个直角三角形,分别为:△PAB,△PBC,△PAD.故选:C.【点评】本题考查简单几何体的三视图的应用,是基本知识的考查.6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”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【分析】根据向量数量积的应用,结合充分条件和必要条件的对应进行判断即可.【解答】解:∵“|﹣3|=|3+|”∴平方得||2+9||2﹣6•=9||2+||2+6•,即1+9﹣6•=9+1+6•,即12•=0,则•=0,即⊥,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的充要条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合向量数量积的公式进行转化是解决本题的关键.7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】由题意d==,当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.由此能求出d的最大值.【解答】解:由题意d==,tanα==,∴当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.∴d的最大值为3.故选:C.【点评】本题考查点到直线的距离的最大值的求法,考查点到直线的距离公式、三角函数性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∈A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A【分析】利用a的取值,反例判断(2,1)∈A是否成立即可.【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y>4,x﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.【点评】本题考查线性规划的解答应用,利用特殊点以及特殊值转化求解,避免可行域的画法,简洁明了.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
9.(5分)设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为a n=6n ﹣3.【分析】利用等差数列通项公式列出方程组,求出a1=3,d=6,由此能求出{a n}的通项公式.【解答】解:∵{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,∴,解得a1=3,d=6,∴a n=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)×6=6n﹣3.∴{a n}的通项公式为a n=6n﹣3.故答案为:a n=6n﹣3.【点评】本题考查等差数列的通项公式的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.10.(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a=1+.【分析】首先把曲线和直线的极坐标方程转化成直角坐标方程,进一步利用圆心到直线的距离等于半径求出结果.【解答】解:圆ρ=2cosθ,转化成:ρ2=2ρcosθ,进一步转化成直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1,把直线ρ(cosθ+sinθ)=a的方程转化成直角坐标方程为:x+y﹣a=0.由于直线和圆相切,所以:利用圆心到直线的距离等于半径.则:=1,解得:a=1±.a>0则负值舍去.故:a=1+.故答案为:1+.【点评】本题考查的知识要点:极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆相切的充要条件的应用.11.(5分)设函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为.【分析】利用已知条件推出函数的最大值,然后列出关系式求解即可.【解答】解:函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,可得:,k∈Z,解得ω=,k∈Z,ω>0则ω的最小值为:.故答案为:.【点评】本题考查三角函数的最值的求法与应用,考查转化思想以及计算能力.12.(5分)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y﹣x的最小值是3.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:设z=2y﹣x,则y=x+z,平移y=x+z,由图象知当直线y=x+z经过点A时,直线的截距最小,此时z最小,由得,即A(1,2),此时z=2×2﹣1=3,故答案为:3【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义以及数形结合是解决本题的关键.13.(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是f(x)=sinx.【分析】本题答案不唯一,符合要求即可.【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.【点评】本题考查了函数的单调性,属于基础题.14.(5分)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为2.【分析】利用已知条件求出正六边形的顶点坐标,代入椭圆方程,求出椭圆的离心率;利用渐近线的夹角求解双曲线的离心率即可.【解答】解:椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,可得椭圆的焦点坐标(c,0),正六边形的一个顶点(,),可得:,可得,可得e4﹣8e2+4=0,e∈(0,1),解得e=.同时,双曲线的渐近线的斜率为,即,可得:,即,可得双曲线的离心率为e==2.故答案为:;2.【点评】本题考查椭圆以及双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.三、解答题共6小题,共80分。
解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
15.(13分)在△ABC中,a=7,b=8,cosB=﹣.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.【分析】(Ⅰ)由正弦定理结合大边对大角进行求解即可.(Ⅱ)利用余弦定理求出c的值,结合三角函数的高与斜边的关系进行求解即可.【解答】解:(Ⅰ)∵a<b,∴A<B,即A是锐角,∵cosB=﹣,∴sinB===,由正弦定理得=得sinA===,则A=.(Ⅱ)由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB,即64=49+c2+2×7×c×,即c2+2c﹣15=0,得(c﹣3)(c+5)=0,得c=3或c=﹣5(舍),则AC边上的高h=csinA=3×=.【点评】本题主要考查解三角形的应用,利用正弦定理以及余弦定理建立方程关系是解决本题的关键.16.(14分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,D,E,F,G分别为AA1,AC,A1C1,BB1的中点,AB=BC=,AC=AA1=2.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BEF;(Ⅱ)求二面角B﹣CD﹣C1的余弦值;(Ⅲ)证明:直线FG与平面BCD相交.【分析】(I)证明AC⊥BE,AC⊥EF即可得出AC⊥平面BEF;(II)建立坐标系,求出平面BCD的法向量,通过计算与的夹角得出二面角的大小;(III)计算与的数量积即可得出结论.【解答】(I)证明:∵E,F分别是AC,A1C1的中点,∴EF∥CC1,∵CC1⊥平面ABC,∴EF⊥平面ABC,又AC⊂平面ABC,∴EF⊥AC,∵AB=BC,E是AC的中点,∴BE⊥AC,又BE∩EF=E,BE⊂平面BEF,EF⊂平面BEF,∴AC⊥平面BEF.(II)解:以E为原点,以EB,EC,EF为坐标轴建立空间直角坐标系如图所示:则B(2,0,0),C(0,1,0),D(0,﹣1,1),∴=(﹣2,1,0),=(0,﹣2,1),设平面BCD的法向量为=(x,y,z),则,即,令y=2可得=(1,2,4),又EB⊥平面ACC1A1,∴=(2,0,0)为平面CD﹣C1的一个法向量,∴cos<,>===.由图形可知二面角B﹣CD﹣C1为钝二面角,∴二面角B﹣CD﹣C1的余弦值为﹣.(III)证明:F(0,0,2),(2,0,1),∴=(2,0,﹣1),∴•=2+0﹣4=﹣2≠0,∴与不垂直,∴FG与平面BCD不平行,又FG⊄平面BCD,∴FG与平面BCD相交.【点评】本题考查了线面垂直的判定,二面角的计算与空间向量的应用,属于中档题.17.(12分)电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:电影类型第一类第二类第三类第四类第五类第六类电影部数14050300200800510好评率0.40.20.150.250.20.1好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值.假设所有电影是否获得好评相互独立.(Ⅰ)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;(Ⅱ)从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率;(Ⅲ)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等.用“ξk=1”表示第k类电影得到人们喜欢.“ξk=0”表示第k类电影没有得到人们喜欢(k=1,2,3,4,5,6).写出方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系.【分析】(Ⅰ)先求出总数,再求出第四类电影中获得好评的电影的部数,利用古典概型概率计算公式直接求解.(Ⅱ)设事件B表示“从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,恰有1部获得好评”,第四类获得好评的有50部,第五类获得好评的有160部,由此能求出从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率.(Ⅲ)由题意知,定义随机变量如下:ξk=,则ξk服从两点分布,分别求出六类电影的分布列及方差由此能写出方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系.【解答】解:(Ⅰ)设事件A表示“从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影”,总的电影部数为140+50+300+200+800+510=2000部,第四类电影中获得好评的电影有:200×0.25=50部,∴从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的频率为:P(A)==0.025.(Ⅱ)设事件B表示“从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,恰有1部获得好评”,第四类获得好评的有:200×0.25=50部,第五类获得好评的有:800×0.2=160部,则从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率:P(B)==0.35.(Ⅲ)由题意知,定义随机变量如下:ξk=,则ξk服从两点分布,则六类电影的分布列及方差计算如下:第一类电影:ξ110P0.40.6E(ξ1)=1×0.4+0×0.6=0.4,D(ξ1)=(1﹣0.4)2×0.4+(0﹣0.4)2×0.6=0.24.第二类电影:ξ210P0.20.8E(ξ2)=1×0.2+0×0.8=0.2,D(ξ2)=(1﹣0.2)2×0.2+(0﹣0.2)2×0.8=0.16.第三类电影:ξ310P0.150.85E(ξ3)=1×0.15+0×0.85=0.15,D(ξ3)=(1﹣0.15)2×0.15+(0﹣0.85)2×0.85=0.1275.第四类电影:ξ410P0.250.75E(ξ4)=1×0.25+0×0.75=0.15,D(ξ4)=(1﹣0.25)2×0.25+(0﹣0.75)2×0.75=0.1875.第五类电影:ξ510P0.20.8E(ξ5)=1×0.2+0×0.8=0.2,D(ξ5)=(1﹣0.2)2×0.2+(0﹣0.2)2×0.8=0.16.第六类电影:ξ610P0.10.9E(ξ6)=1×0.1+0×0.9=0.1,D(ξ5)=(1﹣0.1)2×0.1+(0﹣0.1)2×0.9=0.09.∴方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系为:Dξ6<Dξ3<Dξ2=Dξ5<Dξ4<Dξ1.【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的方差的求法,考查古典概型、两点分布等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.18.(13分)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)求得f(x)的导数,由导数的几何意义可得f′(1)=0,解方程可得a的值;(Ⅱ)求得f(x)的导数,注意分解因式,讨论a=0,a=,a>,0<a<,a <0,由极小值的定义,即可得到所求a的范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x=(x﹣2)(ax﹣1)e x,若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减.x=2处f(x)取得极大值,不符题意;若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2e x≥0,f(x)递增,无极值;若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=2处取得极小值;若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;在(,+∞),(﹣∞,2)递增,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.综上可得,a的范围是(,+∞).【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和极值,考查分类讨论思想方法,以及运算能力,属于中档题.19.(14分)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l 与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O为原点,=λ,=μ,求证:+为定值.【分析】(Ⅰ)将P代入抛物线方程,即可求得p的值,设直线AB的方程,代入椭圆方程,由△>0,即可求得k的取值范围;(Ⅱ)根据向量的共线定理即可求得λ=1﹣y M,μ=1﹣y N,求得直线PA的方程,令x=0,求得M点坐标,同理求得N点坐标,根据韦达定理即可求得+为定值.【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),∴4=2p,解得p=2,设过点(0,1)的直线方程为y=kx+1,设A(x1,y1),B(x2,y2)联立方程组可得,消y可得k2x2+(2k﹣4)x+1=0,∴△=(2k﹣4)2﹣4k2>0,且k≠0解得k<1,且k≠0,x1+x2=﹣,x1x2=,故直线l的斜率的取值范围(﹣∞,0)∪(0,1);(Ⅱ)证明:设点M(0,y M),N(0,y N),则=(0,y M﹣1),=(0,﹣1)因为=λ,所以y M﹣1=﹣y M﹣1,故λ=1﹣y M,同理μ=1﹣y N,直线PA的方程为y﹣2=(x﹣1)=(x﹣1)=(x﹣1),令x=0,得y M=,同理可得y N=,因为+=+=+======2,∴+=2,∴+为定值.【点评】本题考查抛物线的方程,直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的应用,考查转化思想,计算能力,属于中档题.20.(14分)设n为正整数,集合A={α|α=(t1,t2,…t n),t k∈{0,1},k=1,2,…,n},对于集合A中的任意元素α=(x1,x2,…,x n)和β=(y1,y2,…y n),记M(α,β)=[(x1+y1﹣|x1﹣y1|)+(x2+y2﹣|x2﹣y2|)+…(x n+y n﹣|x n﹣y n|)](Ⅰ)当n=3时,若α=(1,1,0),β=(0,1,1),求M(α,α)和M(α,β)的值;(Ⅱ)当n=4时,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意元素α,β,当α,β相同时,M(α,β)是奇数;当α,β不同时,M(α,β)是偶数.求集合B 中元素个数的最大值;(Ⅲ)给定不小于2的n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同的元素α,β,M(α,β)=0,写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由.【分析】(Ⅰ)直接根据定义计算.(Ⅱ)注意到1的个数的奇偶性,根据定义反证证明.(Ⅲ)根据抽屉原理即可得证.【解答】解:(I )M(α,α)=1+1+0=2,M(α,β)=0+1+0=1.(II)考虑数对(x k,y k)只有四种情况:(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1),相应的分别为0、0、0、1,所以B中的每个元素应有奇数个1,所以B中的元素只可能为(上下对应的两个元素称之为互补元素):(1,0,0,0 )、(0,1,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,0,1),(0,1,1,1)、(1,0,1,1)、(1,1,0,1)、(1,1,1,0),对于任意两个只有1个1的元素α,β都满足M(α,β)是偶数,所以四元集合B={(1,0,0,0)、(0,1,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,0,1)}满足题意,假设B中元素个数大于等于4,就至少有一对互补元素,除了这对互补元素之外还有至少1个含有3个1的元素α,则互补元素中含有1个1的元素β与之满足M(α,β)=1不合题意,故B中元素个数的最大值为4.(Ⅲ)B={(0,0,0,…0),(1,0,0…,0),(0,1,0,…0),(0,0,1…0)…,(0,0,0,…,1)},此时B中有n+1个元素,下证其为最大.对于任意两个不同的元素α,β,满足M(α,β)=0,则α,β中相同位置上的数字不能同时为1,假设存在B有多于n+1个元素,由于α=(0,0,0,…,0)与任意元素β都有M(α,β)=0,所以除(0,0,0,…,0)外至少有n+1个元素含有1,根据元素的互异性,至少存在一对α,β满足x i=y i=l,此时M(α,β)≥1不满足题意,故B中最多有n+1个元素.【点评】本题主要考查集合的含义与表示、集合的运算以及集合之间的关系.综合性较强,难度较大.。