河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试题Word版含答案
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河南省郑州市、平顶山市、濮阳市2017年高考二模理科数学试卷一、选择题(本大题共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.已知复数/(«)=r '(neN*),则集合{z\z = f (n )}中元素的个数是( )A. 4B. 3C. 2D.无数2. x = 30'5, y = log 3 2,z = cos 2 ,贝!J ()A. zVyVx B . z<x<y C. y<z<xD. x<z<y3.要计算1 +上+上+2 3+史一的结果,2017如图程序框图中的判断框内可以填()A. n<2 017B. 〃W2 017C. n>2017D. "N2017某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为( )4.3271~9~C.B.-3八 16兀D.——95.下列命题是真命题的是()A. \/gR ,函数/*(x ) = sin (2x + 0)都不是偶函数B. 己a,f3wR,使cos (6Z + 0) = cosa + cos /3C. “|x|Wl ”是“xWl ”的既不充分也不必要条件向量D. 口 = (2,1)力=(-1,0),则。
在。
方向上的投影是26. 在区间[l,e ]±任取实数。
,在区间[0,2]上任取实数们使函数f (x ) = ax 2+x + -b 有两个相异零点的概4率是( )A ] b ]C ]D ]. 2(e-l ). 4(e-l )* 8(e-l ) * 16(e-l )7. 已知数列{%}满足a n+1 =a n -a n _x (n^2),a x =m,a 2= n,S n 数列{%}的前〃项和,则 S2017 的值为()A. 2017n —mB. h —2017mC. mD. nyNx + 28. 己知实数满足贝!j z = 2|x-2| + | y\的最小值是()尤习A. 6B. 5C. 4D. 39. 已知空间四边形 ABCD,满足|A8|=3,|BC|=7,|CD|=11,|D4|=9,则 AC 8D 的值()A. -1B. 0C.—210. 将数字“124467”重新排列后得到不同的偶数个数为(A. 72B. 120C. 192211. 已知尸为双曲线匕-尸=1上任一点,过P 点向双曲线的两条渐近线分别作垂线,垂足分别为A,B,则4|B4||PB| 的值为()4A. 4B. 5C. -D.与点P 的位置有关5cin x12. 己知函数f (x )= ,如果当QO 时,若函数了3)的图象恒在直线y = kx 的下方,则左的取值范2 + cosx 围是()A.[骅]B. g,+8)C.[乎+8)D.[-乎半]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13. 正方体的8个顶点中,有4个恰是正四面体的顶点,则正方体与正四面体的表面积之比为33D.2)D.24014. 己知蓦函数y = 的图象过点(3,9),则(--V%)8的展开式中a 的系数为・x15. 过点R-1,0)作直线与抛物线y 2 =8x 相交于A,B 两点,且2\PA\^\AB\,则点3到该抛物线焦点的距离为•16. 等腰△ABC 中,AB^ AC B^J AC 边上的中线,且BD=3 ,则△ABC 的面积最大值为三、解答题(本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(12分)已知数列{弓}的前"项和为S*,%=2,且满足S"=;%+]+〃+1(〃eN*).(1)求数列{%}的通项公式;13(2)若Z7,=log3(—%+l),求数列{-----}前〃项和为T,,求证:T<-.b n b n+2418.(12分)如图,三棱柱ABC-44G中,各棱长均相等,D,E,F分别为棱AB,BC,A,C X的中点.(:I)证明£F〃平面A,CD;(II)若三棱柱ABC-为直三棱柱,求直线3C与平面A©。
河南省2017届普通高中高三4月教学质量监测理科数学试卷答 案一、选择题1~5.BACCA 6~10.DDAAD 11~12.BC 二、填空题13.ππ3sin()36x -14.1315.2)y x =+ 16.1[,]2+∞三、解答题 17.(1)因为112n n a S n +=--,故当1n =时,211122aa =--=; 当2n ≥时,1222n n S a n +=--,122(1)2n n S a n -=---两式对减可得132n n a a +=+; 经检验,当1n =时也满足132n n a a +=+;故1(1)3(1)n n a a ++=+,故数列{1}n a +是以3为首项,3为公比的等比数列,故13n n a +=, 即31n n a =-.(2)由(Ⅰ)可知,111232311(31)(31)3131n n n n n n n n a a +++⨯⨯==-----, 故12231111111111313131313131231n n n n T ++=-+-+⋅⋅⋅+-=--------. 18.(1)依题意:1(1234567)47x =++++++=, 1(58810141517)117y =++++++=,721140i i x ==∑,71364i i i x y ==∑,71722173647411ˆ21407167i ii ii x yx y bxx==--⨯⨯===-⨯-∑∑,ˆˆ11243a y bx=-=-⨯= 则y 关于x 的线性回归方程为ˆ23yx =+. (2)参加抽奖的每位顾客获得奖品金额为X ,X 的分布列为124440200100107777EX =⨯+⨯+⨯=(元). 由y 关于x 的回归直线方程ˆ23yx =+,预测8x =时,ˆ19y =,9x =时,ˆ21y =,10x =时,ˆ23y =,则此次活动参加抽奖的人数约为58810141517192123140+++++++++=人.44014088007⨯=(元) 所以估计该分店为此次抽奖活动应准备8 800元奖品.19.(1)因为AF AB ⊥,平面ABCD ⊥平面ABEF ,所以AF ⊥平面ABCD ,所以AF AD ⊥.因为四边形ABCD 为正方形,所以AB AD ⊥,所以AD 、AB 、AF 两两垂直,以A 为原点,AD 、AB 、AF分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系(如图).由勾股定理可知1AF =,2BE =,所以(0,0,0)A ,(0,2,0)B ,(2,2,0)C ,(2,0,0)D ,(0,2,2)E ,(0,0,1)F ,所以(2,2,0)AC =,(0,2,0)CD =-,(2,0,2)CE =-.设平面CDE 的一个法向量为(,,)m x y z =, 由0,0,n CD n CE ⎧=⎪⎨=⎪⎩,得20,220,y x z -=⎧⎨-+=⎩,即0,0,y x z =⎧⎨-=⎩取1x =,得(1,0,1)n =;同理可得平面DEF 的一个法向量(1,1,2)m =-, 故3cos ,||||2m n m n m n <>==,因为二面角F DE C --为钝角,故二面角F DE C --的大小为56x . (2)设DP DE DF λμ=+,因为(2,2,2)DE =-,(2,0,1)DF =-, 又(2,2,0)BD =-,(2,2,2)(2,0,)(22,2,2)DP DE DFλμλλλμμλμλλμ=+=-+-=--+,所以(222,22,2)BP BD DP λμλλμ=+=---+,0,0,BP DF BP DE ⎧=⎪⎨=⎪⎩2(222)20,2(222)2(22)2(2)0,λμλμλμλλμ---++=⎧∴⎨---+-++=⎩解得0,2,3μλ=⎧⎪⎨=⎪⎩即23DP DE =.所以P 是线段DE 上靠近E 的三等分点. 20.(1)依题意,221112a b +=,c a =,222a b c =+,解得a =1b c ==, 故椭圆C 的方程为2212x y +=,(2)①当直线AM的斜率不存在时,不妨取A,(1,M,(1,N -,故122AMN S =⨯△②当直线AM 的斜率存在时,设直线AM 的方程为()1y kx =-,0k ≠,联立方程22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩化简得2222(21)4220k x k x k +-+-=, 设11(,)A x y ,22(,)M x y ,则2122421k x x k +=+,21222221k x xk -=+,22222222422||(1)[()4]22212121k k k AM k k k k -==+-=+++,点O 到直线AM 的距离d ==,因为O 是线段AN 的中点,所以点N 到直线AM 的距离为2d =222111||2(22)22211AMNk S AM d k k +∴====++△, 综上,AMN △面积的最大值为.21.(1)由()1xf x ax -≥,所以1ln a x x+≤, 设1()ln g x x x=+,22111()x g x x x x -'∴=-=.由()0g x '>,1x ∴>,()g x 在(1,)+∞上单调递增; ()0g x '<,01x ∴<<,()g x 在(0,1)上单调递减,所以min ()(1)1g x g ==,则1a ≤,所以实数a 的最大值为1.(2)设(,y)x 为函数()F x 图像上任意一点,则点(,)y x 为函数()f x 图像上的点,所以()e x F x =,所以001ln e x x =,当01x x <<时,()ln m x x x =,()1ln 0m x x '=+>,因而()m x 在0(1,)x 上单调递增; 当0x x >时,()e x x m x =,1()0e xxm x -'=<,因而()m x 在0(,)x +∞上单调递减; 又12()()m x m x =,12x x <,则10(1,)x x ∈,20(,)x x ∈+∞, 显然当2x →+∞时,1202x x x +>. 要证:1202x x x +>,即证20102x x x x ->>,而()m x 在0(,)x +∞上单调递减, 故可证201()(2)m x m x x -<,又由12()()m x m x =,即证101()(2)m x m x x -<,即01011122ln e x x x x x x --<,记0022()ln ex x x xh x x x --=-,01x x <<,其中0()0h x =.000002221221()1ln 1ln e e e x x x x x xx x x x h x x x ---+--'=++=++-.记()et t t ϕ=,1()e t tt ϕ-'=,当(0,1)t ∈时,()0t ϕ'>;(1,)t ∈+∞时,()0t ϕ'<,故max 1()t eϕ=, 而()0t ϕ>,故10()e t ϕ<≤,而020x x ->,从而002210e ex x x x ----≤<,因此当0000022212211()1ln 1ln 10e e e ex x x x x xx x x x h x x x ---+--'=++=++-->>,即()h x 单调递增. 从而当01x x <<时,0()()0h x h x =<即0101122ln e x x x x x x --<,故1202x x x +>得证. 22.(1)依题意,22sin 3cos p p θθ=,故23y x =;因为12x ty =+⎧⎪⎨=⎪⎩20y --,cos 2sin 0p θθ--.(2)联立2sin 3cos 0cos 2sin 0p p θθθθ⎧-=⎪--=,化简得:2cos cos 3()3()30sin sin θθθθ--=,则cos sin θθ=cos sin θθ=,即tan θ=或tan θ=, 又因为0p ≥,02πθ≤<则π6θ=或5π3θ=,则直线l 与曲线C 的交点的极坐标为π)6和5(2,π)3.23.(1)依题意,()|3||1||31|4f x x x x x =++-+-+=≥,故m 的值为4; 当且仅当(3)(1)0x x +-≤,即31x -≤≤时等号成立,则a 的取值集合为[3,1]-.(2)因为2222p q r m ++=,故2222()()4p q q r +++=; 因为222p q pq +≥,当且仅当p q =时等号成立; 因为222q r qr +≥,当且仅当q r =时等号成立;故2222()()422p q q r pq qr +++=+≥,故()2q p r +≤(当且仅当p q r ==时等号成立).河南省2017届普通高中高三4月教学质量监测理科数学试卷解 析一、选择题1.【解析】依题意,21{|2730}{|(21)(3)0}{|3}2A x x x x x x x x =-+=--=<<<<,{|lg 1}{|010}{1,2,3,4,5,6,7,8,9}B x x x x =∈=∈=Z Z <<<,阴影部分表示集合A B ,故{1,2}A B =.2.【解析】依题意,设i (,)z a b a b =+∈R ,则32i 22z z a b +=+,故2i 1a b +=+,故12a =,b 则在复平面内,复数z所对应的点为1(2,位于第一象限.3.【解析】全命题的否定为特称命题,故其否定为0:(1,)p x ⌝∃∈+∞,30168x x +≤. 4.【解析】依题意,由排列组合知识可知,展开式中3x 项的系数为3332246632(1)22(1)600C C ⨯--⨯-=-. 5.【解析】设(,0)F c -,依题意,联立,,a b y x a =-⎪⎩解得2(,)a ab M c c -,故20ab b c a a c c-=-+,解得a b =,故所求渐近线方程为y x =±.6.【解析】如图所示,建立平面直角坐标系,故(B,D ,(0,)(11)P m m -<<,故(3,m )BP =,(3,m)PD =-,故23BP PD m =-,故(2,3]BP PD ∈.7.【解析】依题意,11πsin cos cos )2sin cos 4ϕϕϕϕϕϕϕϕ+=+=⇒+=,因为π(0,)2ϕ∈,所以π4ϕ=,故322211tan 12(2)(2)()|1133x x x dx x x dx x ϕ--=-=-=--⎰⎰. 8.【解析】起始阶段有23m a =-,i 1=,第一次循环后,2(23)349m a a =--=-,i 2=;第二次循环后,2(49)3821m a a =--=-,i 3=;第三次循环后,2(821)31645m a a =--=-,i 4=;接着计算2(1645)33293m a a =--=-,跳出循环,输出3293m a =-.令329335a -=,得4a =.9.【解析】依题意,将题中数据统计如下表所示:设该公司一天内安排生产A 产品x 吨、B 产品吨,所获利润为z 元,依据题意得目标函数为300200z x y =+,约束条件为50,4160,25200,0,0,x y x x y x y +⎧⎪⎪⎨+⎪⎪⎩≤≤≤≥≥欲求目标函数300200100(32)z x y x y =+=+的最大值,先画出约束条件表示的可行域,如图中阴影部分所示,则点(40,0)A ,(40,10)B ,50100(,)33C ,(0,40)D ,作直线320x y +=,当移动该直线过点(40,10)B 时,32x y +取得最大值,则300200z x y =+也取得最大值(也可通过代入凸多边形端点进行计算,比较大小求得).故max 300402001014000z =⨯+⨯=.所以工厂每天生产A 产品40吨,B 产品10吨时,才可获得最大利润,为14 000元.10.【解析】因为5[()]1x f x -=,故1()5f x x =-;在同一直角坐标系中分别作出函数()y f x =,15y x =-,的图像如图所示,观察可知,两个函数的图像在[2,2]-上有6个交点,故方程5[()]1x f x -=在[2,2]-上有6个根.11.【解析】由三视图可知,该几何体所表示的几何图形为三棱锥A BCD -,作出该几何体的直观图如图所示,取AC 的中点E ,连接BE ;可以证明BE ⊥平面A C D ,故三棱锥A BCD -的体积2112)1633A C DV B ES ==⨯=△.12.【解析】依题意,32sin cos sin 2a B C c C R +=,故23cos 42ab C c +=,故22223422a b c abc ab +-+=,整理得22228a b c ++=,结合余弦定理可知2832cos c ab C -=①;记ABC △的面积为S ,则42s i n S a b C =②,将①②平方相加可得2222222222(83)164()(82)c S a b a b c ++=+=-≤,故22226416(165)5S c c -≤≤,即245S ≤,S ,当且仅当285c =时等号成立.二、填空题13.【解析】依题意,3M =,3592422T =+=,故6T =,故2ππ3T ω==,将点(2,3)A 代入可得ππ22π()32k k ϕ⨯+=+∈Z ,故π2π()6k k ϕ=-+∈Z ,故ππ()3sin()36f x x =-.14.【解析】设2AB =,则1BG =,AG =,故多边形AEFGHID 的面积1222122S =+⨯⨯=;阴影部分为两个对称的三角形,其中90EAB GAB ∠=-∠,故阴影部分的面积12sin 2S AE AB EAB =⨯∠112cos 2422AE AB GAB =⨯∠=⨯=,故所求概率13P =.15.【解析】设直线:2l x my '=-,联立28,2,y x x my ⎧=⎨=-⎩故28160y my -+=,264640m ∆=->,21m >,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则128y y m +=,1216y y =,由抛物线的对称性可知,21221||||4222||||y y PF QF m AF BF y y +=+=-=,解得26m =,故m =l '的方程为2)y x =+. 16.【解析】2ln (1)ln (1)01x xx x x x x λλ-⇒--+≤≤;设函数2()ln (1)H x x x x λ=--,从而对任意[1,)x ∈+∞,不等式()0(1)H x H =≤恒成立,又()ln 12H x x x λ'=+-,①当()ln 120H x x x λ'=+-≤,即ln 2x xxλ≤恒成立时,函数()H x 单调递减,设ln 1()x r x x+=,则2ln ()0x r x x -'=≤,所以max()(1)1r x r ==,即1122λλ⇒≤≥,符合题意;②当0λ≤时,()ln 120H x x x λ'=+-≥恒成立,此时函数()H x 单调递增.于是,不等式()(1)0H x H =≥对任意[1,)x ∈+∞恒成立,不符合题意;③当102λ<<时,设()()ln 12q x H x x x λ'==+-,则11()2012q x x x λλ'=-=⇒=>,当1(1,)2x λ∈时,1()20q x x λ'=->,此时()()ln 12q x H x x x λ'==+-单调递增,所以()ln 12(1)120H x x x H λλ''=+->=->,故当1(1,)2x λ∈时,函数()H x 单调递增.于是当1(1,)2x λ∈时,()0H x >成立,不符合题意;综上所述,实数λ的取值范围为1[,)2+∞.三、解答题 17.【解析】略. 18.【解析】略. 19.【解析】略. 20.【解析】略. 21.【解析】略. 22.【解析】略. 23.【解析】略.。
河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试卷答 案一、选择题:共12题1~5.DCDCB 6~10.ABACD 11~12.CB 二、填空题:共4题 13.5 14.16 15.π416三、解答题:共7题17.解:(1)1n n n S a a λ+=,33a =,所以112a a a λ=且()122323a a a a a λ+==,①所以2123,3a a a a λ=+==,②因为数列{}n a 是等差数列,所以1322a a a +=,即2123a a -=, 由①②得11a =,22a =,所以n a n =,2λ=, 所以14b =,316b =,则12n n b +=. (2)因为(1)2n n n S +=,所以2(2)n c n n =+,所以22222122435(1)(1)(2)n T n n n n =+++++⨯⨯⨯-++L 111111111132435112n n n n =-+-+-++-+--++L 2323232n n n +=-++. 18.解:(1)由题意可知,所求概率12211123424233366C C C C 2221C ()(1)(1)C 33C 315P =⨯-+⨯-=, (2)设甲公司正确完成面试的题数为X ,则X 的取值分别为1,2,3,124236C C 1(1)C 5P X ===,214236C C 3(2)C 5P X ===,304236C C 1(3)C 5P X ===,则X 的分布列为:131()1232555E X =⨯+⨯+⨯=,2221312()(12)(22)(32)5555D X =-⨯+-⨯+-⨯=.设乙公司正确完成面试的题数为Y ,则Y 取值分别为0,1,2,3,1(0)27P Y ==,123212(1)C ()339P Y ==⨯⨯=,223214(2)C ()339P Y ==⨯⨯=, 328(3)()327P Y ===,则Y 的分布列为:所以1248()01232279927E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=(或因为2(3,)3Y B ~,所以2()323E Y =⨯=), 222212482()(02)(12)(22)(32)2799273D Y =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=,由()()E X E Y =,()()D X D Y <可得,甲公司成功的可能性更大.19.证明:因为AB AC ⊥,AB AC =,所以90ACB ∠=︒, 因为底面ABCD 是直角梯形,90ADC ∠=︒,AD BC ∥, 所以45ACD ∠=︒,即AD CD =,所以2BC AD =,因为2AE ED =,2CF FB =,所以2D 3AE BF A ==. 所以四边形ABFE 是平行四边形,则AB EF ∥,所以AC EF ⊥,因为PA ⊥底面ABCD ,所以PA EF ⊥, 因为PA AC A =I ,所以EF ⊥平面PAC ,因为EF ⊂平面PEF ,所以平面PEF ⊥平面PAC .(2)因为PA AC ⊥,AC AB ⊥,所以AC ⊥平面PAB ,则APC ∠为直线PC 与平面PAB 所成的角,若PC 与平面PAB 所成角为45︒,则tan 1ACAPC PA∠==,即PA AC == 取BC 的中点为G ,连接AG ,则AG BC ⊥,以A 坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -.则(1,1,0)B -,(1,1,0)C ,2(0,,0)3E,P ,所以(1,1,0)EB =-u u u r,2(0,3EP =-u u u r ,设平面PBE 的法向量(,,)x y z =n ,则00n EB n EP ⎧=⎪⎨=⎪⎩u u u r u u g u r g ,即503203x y y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,令3y =,则5x =,z =,=n ,因为(1,1,0)AC =u u u r是平面PAB 的一个法向量,所以cos ,AC 〈〉==u u u r n ,即当二面角A −PB −EPC 与平面PAB 所成的角为45︒. 20.解:(1)设200(,)4y A y ,圆C 的方程200(2)()()04y x x y y y --+-=,令1x =,得2200104y y y y -+-=,所以0M N y y y +=,214M N y y y =-,||||2M N MN y y =-=.(2)设直线l 的方程为x my n =+,11(,)P x y ,22(),Q x y ,则由24x my n y x=+⎧⎨=⎩消去x ,得2440y my n --=. 124y y m +=,124y y n =-,因为3OP OQ =-u u u r u u u r g ,所以12123x x y y +=-,则21212()316y y y y +=-,所以2430n n -+=,解得1n =或3n =, 当1n =或3n =时,点(2,0)B 到直线l的距离为d =,因为圆心C 到直线l 的距离等于到直线1x =的距离,所以208y =, 又20024y m y -=,消去m 得4200646416y y +=g ,求得208y =,此时2024y m y -=,直线l 的方程为3x =,综上,直线l 的方程为1x =或3x =.21.解:(1)设切点的坐标为2(,e )t t ,由2()e x f x =,得22(e )x f x =', 所以切线方程为22e 2e ()t t y x t -=-,即222e (12)e t t y x t =+-,由已知222e (12)e x x y x t =+-和1y kx =+为同一条直线,所以22e t k =,2(12)e 1t k -=, 令()(1)e x h x x =-,则()e x h x x =-',当(,0)x ∈-∞时,()0h x '>,()h x 单调递增,当(0,)x ∈+∞时,()0h x '<,()h x 单调递减, 所以()(0)1h x h ≤=,当且仅当0x =时等号成立,所以0t =,2k =. (2)①当2k >时,有(1)结合函数的图像知: 存在00x >,使得对于任意0(0,)x x ∈,都有()()f x g x <,则不等式|()()|>2f x g x x -等价()()2g x f x x ->,即2(2)1e 0x k x -+->, 设2(2)1e x t k x =-+-,22()2e x t k =--',由0t '>得12ln 22k x -<,由0t '<得12ln 22k x ->, 若24k ≤<,12ln022k -≤,因为012(0,)(,ln )22k x ∞-⊆-,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递减, 因为(0)0t =,所以任意12(0,ln)22k x -∈,()0t x >,与题意不符, 若4k >,12ln022k ->,1212(0,ln )(,ln )2222k k --⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递增, 因为(0)0t = ,所以对任意12(0,ln)22k x -∈,()0t x >符合题意, 此时取120min{0,ln}22k m -<≤,可得对任意(0,)x m ∈,都有|()()|>2f x g x x -. ②当02k <≤时,有(1)结合函数的图像知()2e210(0)xx x -+≥>,所以22()()e 1e (21)(2)(2)0x x f x g x kx x k x k x -=--=-++-≥-≥对任意0x >都成立, 所以|()()|>2f x g x x -等价于2e (2)10x k x -+->, 设2()e (2)1x x k x ϕ=-+-,则2()=2e (2)x x k ϕ'-+,由()0x ϕ'>得12ln 22k x +>,()0x ϕ'<得,12ln 22k x +<, 所以()x ϕ在12(0,ln)22k -上单调递减,注意到(0)0ϕ=, 所以对任意12(0,ln)22k x -∈,()0x ϕ<,不符合题设, 综上所述,k 的取值范围为()4,+∞.22.解:(1)由πcos()4ρθ+=-cos sin )ρθρθ-=-)x y -=-,即直线l 的方程为40x y -+=, 依题意,设(2cos ,2sin )P t t ,则P 到直线l的距离π|)4|π2co ()4s t d t ++==+, 当π2ππ4t k +=+,即3π2π4t k =+,k ∈Z时,min 1d =. (2)因为曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,所以对t ∀∈R ,有cos 2sin 40a t t -+>恒成立,)4t t ϕ+>-(其中2tan aϕ=)恒成立,4<,又0a >,解得0a << 故a的取值范围为.23.解:(1)当2x =时,()|2|g x a x =--取得最大值为a ,因为()|1||3|4f x x x =++-≥,当且仅当13x -≤≤,()f x 取最小值4, 因为关于x 的不等式()()f x g x <有解, 所以4a >,即实数a 的取值范围是(4,)+∞.(2)当72x =时,()5f x =, 则77()2522g a =-++=,解得132a =,所以当2x <时,9()2g x x =+,令9()42g x x =+=,得1(1,3)2x =-∈-,所以12b =-,则6a b +=河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试卷解析1.【解析】本题主要考查集合的关系与运算、解一元二次不等式.A={x|x(5−x)>4}={x|1<x<4},B={x|x≤a},若A∪B=B,则A⊂B,∴a≥4.故选D.2.【解析】本题主要考查复数的运算和几何意义.∵z=a+2i32−i =a−2i2−i=(a−2i)(2+i)5=2a+25+a−45i,∴{2a+25>0a−45<0,解得−1<a<4.故选C.3.【解析】本题主要考查独立性检验.选项D中不服药与服药样本中患病的频率差距最大.故选D.4.【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系、倍角公式和诱导公式.由3cos2θ=tanθ+3得3sin2θ=−tanθ,∵θ≠kπ(k∈Z),∴3sinθcosθ=−1,即sin2θ=−23,则sin[2(π−θ)]=sin(2π−2θ)=−sin2θ=23.故选C.5.【解析】本题主要考查程序框图和数学史.模拟程序运行,可得:n=1,S=k,满足循环条件n<4,执行循环体,n=2,S=k2,满足循环条件n<4,执行循环体,n=3,S=k3,满足循环条件n<4,执行循环体,n=4,S=k4,不满足循环条件n<4,结束循环,输出S的值为k4,则k4=1.5,解得k=6.故选B.6.【解析】本题主要考查双曲线的标准方程和性质、点到直线的距离.点(0,−2)到渐近线bx+ay=0的距离为√b2+a2=2ac=23,∴c=3a,∴b=2√2a,∵双曲线C 过点(√2,2√2),∴2a 2−88a 2=1,解得a =1, 则双曲线C 的实轴长为2. 故选A .7.【解析】本题主要考查函数的零点、奇函数的性质.∵x 0是函数y =f(x)−e x 的一个零点,∴f (x 0)−e x 0=0,即f (x 0)=e x 0, 又f(x)为奇函数,∴f (−x 0)=−f (x 0)=−e x 0, 当x =x 0时,.y =f (x )⋅e −x +1=0. 故选B .8.【解析】本题主要考查三视图与体积.由三视图可知,该几何体是由一个四棱锥与一个三棱柱组合而成,其中四棱锥的底面与三棱柱的左侧面重合.则该几何体的体积为V =13×22×1+12×1×2×2=103.故选A .9.【解析】本题主要考查平面向量的数量积和模.设AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =λAB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∵CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =λAB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2−AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =25λ−5×4×cos60°=5,解得λ=35, 则|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=25|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2. 故选C .10.【解析】本题主要考查椭圆的几何性质.由题知,M 在椭圆的短轴上.设椭圆C 的左焦点为F 1,连结AF 1. ∵|OA|=|OF 2|,∴|OA|=12|F 1F 2|,即AF 1⊥AF 2, ∵|AF 1||AF 2|=|OM||OF 2|=12,∴|AF 1|=2√55c,|AF 2|=4√55c ,∴2a =|AF 1|+|AF 2|=6√55c ,则椭圆C 的离心率为e =ca =√53. 故选D . 11.【解析】本题主要考查空间线面的位置关系.取DC 中点N ,连结MN ,NB ,则MN ∥A 1D ,NB ∥DE , ∴平面MNB ∥平面A 1DE ,∴MB ∥平面A 1DE ,故A 正确;取A 1D 中点F ,连结MF ,EF ,则EFBM 为平行四边形,则∠A 1EF 为异面直线BM 与A 1E 所成角,故B 正确; 点A 关于直线DE 的对称点为N ,则DE ⊥平面AA 1N ,即过O 与DE 垂直的直线在平面AA 1N 上,故C 错误; 三棱锥A 1−ADE 外接球半径为√22AD ,故D 正确.故选C.12.【解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值.g′(x)=−3x2+2x<0(x<0),∴函数g(x)在(−∞,0)上单调递减,∴g(x)>g(0)=0.设A(x0,1aln(x0+1)),由斜边AB的中点y轴上可得B(−x0,x03+x02),∵OA⊥OB,∴k OA∙k OB=−1,即1aln(x0+1)x0∙x03+x02−x0=−1,∴a=x0+1ln(x0+1),设ℎ(x)=x+1ln(x+1)(e−1<x<e2−1),则ℎ′(x)=ln(x+1)−1ln2(x+1),∵e−1<x<e2−1,∴ℎ′(x)>0,∴ℎ(e−1)=e<ℎ(x)<ℎ(e2−1)=e22,即实数a的取值范围是(e,e22).故选B.13.【解析】本题主要考查简单的线性规划及点到直线的距离.作出不等组表示的可行域,如图所示,z的几何意义为可行域内的点到点(0,−1)距离的平方.则z的最小值为点(0,−1)到直线2x+y−4=0距离的平方,z=(22)2=5.故答案为5.14.【解析】本题主要考查排列组合问题.把5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分到的新生不少于2名,有C52A22种分配方案,其中甲班都是男生的分配方案有C32+1种,则不同的分配方案种数为C52A22−(C32+1)=16.故答案为16.15.【解析】本题主要考查函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象和性质.由图可得T=2×(7π8−3π8)=π=2πω,∴ω=2,∵f(5π8)=2∴5π4+φ=π2+kπ(kϵZ),又|φ|<π2,∴φ=π4,∴f(x)=Asin(2x+π4),又f(π8)=A=−2,∴f(x)=−2sin(2x+π4),则g(x)=−2sin[2(x−7π24)+π4]=−2sin(2x−π3).若函数g(x)在区间[−π3,θ](θ>−π3)上的值域为[−1,2],则2θ−π3=π6,∴θ=π4.故答案为π4.16.【解析】本题主要考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.由(a2+b2)tanC=8S得a2+b2=4abcosC=4ab∙a2+b2−c22ab,即a2+b2=2c2.由sinAcosB=2cosAsinB得a∙a2+c2−b22ac =2b∙b2+c2−a22bc,即a2−b2=13c2.∴a2=76c2,b2=56c2,∴cosA=b2+c2−a22bc=√3015.故答案为√3015.17.【解析】本题主要考查等差数列、等比数列,考查裂项求和.(1)在λS n=a n a n+1中,令n=1,2得到关系式,再由等差数列的性质可得a n,λ,从而求得b1,b3,再由等比数列的通项公式求得公比,进而得到b n;(2)由等差数列的前n项和公式可得S n,代入求出c n,利用裂项求和可得T n.18.【解析】本题主要考查互斥事件、相互独立事件的概率,考查离散型随机变量的数学期望和方差.(1)根据互斥事件的概率加法公式和相互独立事件的概率可得结论;(2)分别列出两公司正确完成面试题数的所有取值,计算其相应的概率,得到分布列,代入公式求出期望和方差,比较它们的大小可得结论.19.【解析】本题主要考查线面垂直的判定与性质、用向量法求空间角的大小.(1)由平面几何知识易证ABFE是平行四边形,得AB//EF,从而AC⊥EF,由线面垂直的性质得PA⊥EF,由线面垂直的判定可得EF⊥平面PAC,由面面垂直的判定可得结论;(2)易证AC⊥平面PAB,则∠APC为直线PC与平面PAB所成的角.取BC的中点为G,连接AG,则AG⊥BC,以A坐标原点建立空间直角坐标系A−xyz.分别求出平面PBE和平面PAB的一个法向量,利用向量夹角公式可得结论.20.【解析】本题主要考查直线与抛物线的位置关系、数量积的坐标运算及点到直线的距离.(1)设出点A坐标,由A、B点坐标可得圆C的方程,直线x=1方程联立,得关于y的一元二次方程,利用韦达定理和弦长公式可得线段MN的长;(2)设出直线l的方程,与抛物线方程联立,消去x得关于y的一元二次方程,利用韦达定理、数量积的坐标运算及点到直线的距离公式可求出l的方程.21.【解析】本题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、最值和不等式恒成立问题.(1)求导,根据导数的几何意义及直线的点斜式方程可得切线方程,与已知切线方程比较,构造函数,利用导数研究函数的单调性和最值,则可得k值.(2)分k>2和0<k≤2两种情况讨论.将不等式转化,利用导数研究函数的单调性和最值,则结论可得.22.【解析】本题主要考查将极坐标方程化成直角坐标方程,点到直线的距离及简单的线性规划的应用.(1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ及两角和的余弦公式将l的极坐标方程化成直角坐标方程,设出P的参数坐标,由点到直线的距离公式及余弦函数的性质可得最值;(2)问题转化为对∀t∈R,acost−2sint+4>0恒成立.利用辅助角公式及余弦函数的值域可得结论.23.【解析】本题主要考查绝对值不等式的求解.(1)利用绝对值三角不等式可得f(x)的最小值,易得g(x)的最大值,问题转化为g(x)的最大值大于f(x)的最小值.为方程f(x)=g(x)的根,代入可求得a;当x<2时,由g(x)=f(x)min求出x,验证可得b,(2)由题知,72则a+b可得.。
商丘市2017年高三第三次模拟考试数学(理科)参考答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)(1)C (2)B (3)C (4)A (5)D (6)B (7)D (8)C (9)A (10)B (11)A (12)D 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) (13(14)92π (15)32 (16)①④三、解答题(本大题共6小题,共70分)(17)(Ⅰ)证明:由已知得122nn n a a +=+,得+1+1122=11222n n n nn n n n n a a a b b -+==+=+,……………………………………3分 ∴11n n b b +-=, 又11a =,∴11b =,∴{}n b 是首项为1,公差为1的等差数列.…………………………………………6分 (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,12nn n a b n -==, ∴12n n a n -=⋅,131321n n a n --=⋅-.………………………………………8分∴0122131********(1)232n n n S n n n --=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯++-⨯+⨯- ,…9分两边乘以2,得12123123223(1)2322n n n S n n n -=⨯⨯+⨯⨯++-⨯+⨯- ,两式相减得1213(12222)n n n S n n --=⨯++++-⨯+3(212)3(1)23n n n n n n n =⨯--⨯-=--+,…………………11分 ∴3(1)23nn S n n =-⨯+-.……………………………………………12分(18)解:(Ⅰ)根据题意,计算1(258911)75x =⨯++++=,1(1210887)95y =⨯++++=,………………………………………2分1221287579ˆ0.56295577ni ii ni i x y nx ybx nx==--⨯⨯===--⨯⨯-∑∑,……………………………4分ˆˆ=9(0.56)712.92ay bx -=--⨯=, ∴y 关于x 的回归直线方程0.5612.92y x =-+;……………………………6分(Ⅱ)12x =时,0.561212.92 6.2y =-⨯+=,预测该店明天的营业额为6200元;……………………………………………8分 (Ⅲ)由题意,平均数为=7μ,方差为2=10σ,所以(7,10)X N ,…………………………………………………10分 所以(0.610.2)=(0.67)(710.2)P X P X P x <<<<+<<,110.95450.68270.818622=⨯+⨯=.…………………12分 (19)(Ⅰ)证明:连结1B C 交1BC 于点E ,连结DE .则E 是1B C 的中点,又D 为11A B 的中点,所以DE ∥11AC ,…………………2分且DE ⊂面1BC D ,1AC ⊄面1BC D ,∴1AC ∥平面1BC D ;…………………………………………………4分(Ⅱ)取AC 的中点O ,连结1AO ,∵点1A 在面ABC 上的射影在AC 上,且11A A AC =. ∴1AO ⊥面ABC ,…………………………………………………6分 则可建立如图的空间直角坐标系O xyz -,设1AO a =.……………………7分 ∵2AC BC ==,120ACB ∠=︒,则(B -,(1,0,0)C -,1(2,0,)C a -,3()2D a -,(1,BC =,1(0,)BC a = ,11(,22C D = .…………………………………………………9分设(,,)n x y z = 为面1BC D的法向量,1101022n BC az n C D x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩, 取y a =-,则,,n a =-,…………………………………………10分由BC 与平面1BC D,即cos ,n BC <>==a =11分 ∴三棱柱111ABC A B C -∴111122sin12032ABC A B C ABC V S a -∆=⋅=⨯⨯⨯.……………………12分 (20)解:(Ⅰ)由抛物线C :2y nx =(0n >)在第一象限内的点(1,)P t 到焦点的距离为2,得1+24n=,所以4n =,故抛物线方程为24y x =,(1,2)P ,………………2分 所以曲线C在第一象限的图象对应的函数解析式为y =y '=故曲线C 在点P 处的切线斜率1k =,切线方程为:21y x -=-,即10x y -+=, ……………………………3分 令0y =得1x =-,所以点(1,0)Q -,故线段1OQ =, …………………………………………………4分(Ⅱ)由题意知1l :1x =-,因为2l 与1l 相交,所以0m ≠,设2l :x my b =+,令1x =-,得1b y m+=-, 故1(1,)b E m+--, ………………………………………5分 设1122(,),(,)A x y B x y ,由24x my b y x=+⎧⎨=⎩消去x 得:2440y my b --=,则12124,4y y m y y b +==-, …………………………………………………7分直线PA 的斜率为1121112241214y y y x y --==-+-,同理直线PB 的斜率为242y +,直线PE 的斜率为122b m ++,…………………8分 因为直线,,PA PE PB 的斜率依次成等差数列,所以1212442222b m y y +++=⨯++, 即22121b b m b m++=-+, …………………………………………………10分因为2l 不经过点Q ,所以1b ≠-,所以21m b m -+=,即1b =,…………………………………………………11分 故2l :1x my =+,即2l 恒过定点(1,0)…………………………………………12分 (21)解:(Ⅰ)当2a =时,()ln 4f x x x =-,则1()4f x x '=-(0x >),………1分∴(1)4,(1)3f f '=-=-,…………………………………………………2分 ∴函数()f x 的图象在1x =处的切线方程为(4)3(1)y x --=-⨯-, 即310x y ++=.…………………………………………………3分 (Ⅱ)不等式()2f x ≤,即ln 22x ax -≤,∴2ln 2ax x ≥-,∵0x >,∴ln 22x a x-≥恒成立,……………………………………4分 令ln 2()x x x ϕ-=(0x >),则23ln ()xx xϕ-'=, 当30x e <<时,()0x ϕ'>,()x ϕ单调递增, 当3x e >时,()0x ϕ'<,()x ϕ单调递减, ∴当3x e =时,()x ϕ取得极大值,也为最大值,故3max 31()()x e e ϕϕ==,……………………………5分 由312a e ≥,得312a e≥,∴实数a 的取值范围是31[,)2e+∞.………………………6分(Ⅲ)证明:由2211()()2ln 22g x f x x x ax x =+=-+,得2121()2x ax g x x a x x-+'=+-=,…………………………7分①当11a -≤≤时,()0g x '≥,()g x 单调递增无极值点,不符合题意;………8分②当1a >或1a <-时,令()0g x '=,设2210x ax -+=的两根为0x 和x ',∵0x 为函数()g x 的极大值点,∴00x x '<<,由01x x '⋅=,020x x a '+=>,知1a > ,001x <<,又由0001()20g x x a x '=+-=,得20012x a x +=,………………………………9分 ∵320000000()1=ln 12x x x f x ax x x +++-+(001x <<), 令3()=ln 122x x h x x x --++,(0,1)x ∈,则231()=ln 22x h x x '-++,令231()=ln 22x x x μ-++,(0,1)x ∈,则2113()=3x x x x xμ-'-+=,当0x <<时,()0x μ'>1x <<时,()0x μ'<,∴max ()0x μμ==<,…………………………………………11分 ∴()0h x '<,∴()h x 在(0,1)上单调递减,∴()(1)0h x h >=,∴2000()10x f x ax ++>.…………………………………………………12分(22)解:(Ⅰ)直线l:sin()3πρθ+=,展开可得:1sin +cos )222m ρθθ=( ,化为直角坐标方程:y =,3m =0y +-=,……………………………………2分曲线C:1x y θθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩,利用平方关系化为:22(1)3x y -+=.……3分圆心(1,0)C 到直线l的距离d r ===,……………………4分因此直线l 与曲线C 相切.…………………………………………………5分(Ⅱ)∵曲线C 上存在到直线l∴圆心(1,0)C 到直线l的距离2d =≤8分 解得24m -≤≤.∴实数m 的范围是[2,4]-.…………………………………………………10分 (23)解:(Ⅰ)∵函数()212(1)3f x x x x x =++-≥+--=,故函数()21f x x x =++-的最小值为3,此时,21x -≤≤.…………………………………………………5分(Ⅱ)当集合{}()10x f x ax R +->=,函数()1f x ax >-+恒成立,即()f x 的图象恒位于直线1y ax =-+的上方,…………………………6分函数21,2()213,2121,1x x f x x x x x x --<-⎧⎪=++-=-≤≤⎨⎪+>⎩,……………………7分而函数1y ax =-+表示过点(0,1),斜率为a -的一条直线,如图所示:当直线1y ax =-+过点(1,3)A 时,31a =-+,∴2a =-,………8分 当直线1y ax =-+过点(2,3)B -时,321a =+,∴1a =,……………………9分.……………………………………10分数形结合可得要求的a的范围为(2,1)。
2017届河南省高三下学期质量检测理科数学一、选择题:共12题1.设集合,若,则的值可以是A. B. C. D.【答案】D【解析】本题主要考查集合的关系与运算、解一元二次不等式.,若,则,.故选D.2.已知复数,在复平面对应的点在第四象限,则实数的取值范围是A. B. C. D.【答案】C【解析】本题主要考查复数的运算和几何意义.,,解得.故选C.3.为考察某种药物对预防禽流感的效果,在四个不同的实验室取相同的个体进行动物试验,根据四个实验室得到的列联表画出如下四个等高条形图,最能体现该药物对预防禽流感有效果的图形是【答案】D【解析】本题主要考查独立性检验.选项D中不服药与服药样本中患病的频率差距最大.故选D.4.已知,且,则等于A. B. C. D.【答案】C【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系、倍角公式和诱导公式.由得,,即,则.故选C.5.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,请人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问,米几何?”右图是解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出(单位:升),则输入的值为A. B. C. D.【答案】B【解析】本题主要考查程序框图和数学史.模拟程序运行,可得:,满足循环条件,,满足循环条件,,满足循环条件,,不满足循环条件,则,解得.故选B.6.已知双曲线过点,过点的直线与双曲线的一条渐近线平行,且这两条平行线间的距离为,则双曲线的实轴长为A. B. C. D.【答案】A【解析】本题主要考查双曲线的标准方程和性质、点到直线的距离.点到渐近线的距离为,,,,解得,则双曲线的实轴长为.故选A.7.若为奇函数,且是函数的一个零点,则下列函数中,一定是其零点的函数是A. B.C. D.【答案】B【解析】本题主要考查函数的零点、奇函数的性质.是函数的一个零点,,即,又为奇函数,,当时,..故选B.8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A. B. C. D.【答案】A【解析】本题主要考查三视图与体积.由三视图可知,该几何体是由一个四棱锥与一个三棱柱组合而成,其中四棱锥的底面与三棱柱的左侧面重合.则该几何体的体积为.故选A.9.在中,是上一点,且,则等于A. B. C. D.【答案】C【解析】本题主要考查平面向量的数量积和模.设,,解得,则.故选C.10.已知椭圆的右焦点为为坐标原点,为轴上一点,点是直线与椭圆的一个交点,且,则椭圆的离心率为A. B. C. D.【答案】D【解析】本题主要考查椭圆的几何性质.由题知,在椭圆的短轴上.设椭圆的左焦点为,连结.,,即,,,,则椭圆的离心率为.故选D.11.如图,矩形中,为边的中点,将沿直线翻转成平面),若分别为线段的中点,则在翻转过程中,下列说法错误的是A.与平面垂直的直线必与直线垂直B.异面直线与所成角是定值C.一定存在某个位置,使D.三棱锥外接球半径与棱的长之比为定值【答案】C【解析】本题主要考查空间线面的位置关系.取中点,连结,则,,,故A正确;取中点连结,则为平行四边形,则为异面直线与所成角,故B正确;点关于直线的对称点,则,即过与垂直的直线在平面上,故C错误;三棱锥外接球半径为,故D正确.故选C.12.若曲线和上分别存在点,使得是以原点为直角顶点的直角三角形,且斜边的中点轴上,则实数的取值范围是A. B. C. D.【答案】B【解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值.,函数在上单调递减,.设,由斜边的中点轴上可得,,,即,,设,则,,,即实数的取值范围是.故选B.二、填空题:共4题13.已知实数满足条件,则的最小值为.【答案】【解析】本题主要考查简单的线性规划及点到直线的距离.作出不等组表示的可行域,如图所示,的几何意义为可行域内的点到点距离的平方.则的最小值为点到直线距离的平方,.故答案为14.把3男2女5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分到的新生不少于2名,且甲班至少分配1名女生,则不同的分配方案种数为.【答案】【解析】本题主要考查排列组合问题.把5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分到的新生不少于2名,有种分配方案,其中甲班都是男生的分配方案有种,则不同的分配方案种数为. 故答案为.15.函数的部分图象如图所示,将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,若函数在区间上的值域为,则.【答案】【解析】本题主要考查的图象和性质.由图可得,,,,又,,则.若函数在区间上的值域为,则,.故答案为.16.在中,分别是角的对边,的面积为,且,则.【答案】【解析】本题主要考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.由得,即.由得,即.,,.故答案为.三、解答题:共7题17.已知等差数列的前项和为,且,在等比数列中,.(1)求数列及的通项公式;(2)设数列的前项和为,且,求.【答案】(1),,所以且,①所以,②因为数列是等差数列,所以,即,由①②得,所以,所以,则.(2)因为,所以,所以.【解析】本题主要考查等差数列、等比数列,考查裂项求和.(1)令得到关系式,再由等差数列的性质可得,从而求得,再由等比数列的通项公式求得公比,进而得到; (2)前项和公式可得,代入求出,利用裂项求和可得.18.某地区拟建立一个艺术博物馆,采取竞标的方式从多家建筑公司选取一家建筑公司,经过层层筛选,甲、乙两家建筑公司进入最后的招标,现从建筑设计院聘请专家设计了一个招标方案:两家公司从6个招标问题中随机抽取3个问题,已知6个招标问题中,甲公司可正确回答其中的4到题目,而乙公司能正确回答每道题目的概率均为,甲、乙两家公司对每道题目的回答都是相互独立、互不影响的.(1)求甲、乙两家公司共答对2道题目的概率;(2)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两家哪家公司竞标成功的可能性更大?【答案】(1)由题意可知,所求概率, (2)设甲公司正确完成面试的题数为,则的取值分别为,,则的分布列为:,. 设乙公司正确完成面试的题数为,则取值分别为,,,则的分布列为:所以(或因为,所以),,由可得,甲公司成功的可能性更大.【解析】本题主要考查互斥事件、相互独立事件的概率,考查离散型随机变量的数学期望和方差.(1)根据互斥事件的概率加法公式和相互独立事件的概率可得结论;(2)分别列出两公司正确完成面试题数的所有取值,计算其相应的概率,得到分布列,代入公式求出期望和方差,比较它们的大小可得结论.19.如图,四棱锥中,底面,底面是直角梯形,,,点在上,且(1)已知点在,且,求证:平面平面;(2)当二面角的余弦值为多少时,直线与平面所成的角为?【答案】证明:因为,所以,因为底面是直角梯形,,所以,即,所以,因为,所以所以四边形是平行四边形,则,所以,因为底面,所以,因为,所以平面,因为平面,所以平面平面(2)因为,所以平面,则为直线与平面所成的角,若与平面所成角为,则,即.取的中点为,连接,则,以坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系.则,所以,设平面的法向量,则,即,令,则,,因为是平面的一个法向量,所以,即当二面角的余弦值为时,直线与平面所成的角为.【解析】本题主要考查线面垂直的判定与性质、用向量法求空间角的大小.(1) 由平面几何知识易证是平行四边形,得,从而,由线面垂直的性质得,由线面垂直的判定可得平面,由面面垂直的判定可得结论;(2)平面,则为直线与平面所成的角.取的中点为,连接,则,以坐标原点建立空间直角坐标系.分别求出平面平面的一个法向量,利用向量夹角公式可得结论.20.已知是抛物线上的一点,以点和点为直径两端点的圆交直线于两点,直线与平行,且直线交抛物线于两点.(1)求线段的长;(2)若,且直线与圆相交所得弦长与相等,求直线的方程. 【答案】(1)设,圆的方程,令,得,所以,.(2)设直线的方程为,则由消去,得.,因为,所以,则,所以,解得或,当或时,点到直线的距离为,因为圆心到直线的距离等于到直线的距离,所以,又,消去得,求得,此时,直线的方程为,综上,直线的方程为或.【解析】本题主要考查直线抛物线的位置关系、数量积的坐标运算及点到直线的距离.(1)设,由、圆的方程,直线方程联立,得的一元二次方程,利用韦达定理和弦长公式可得线段的长;(2)设出直线的方程,与抛物线方程联立,消去得的一元二次方程,利用韦达定理、数量积的坐标运算及点到直线的距离公式可求出的方程.21.设函数.(1)若直线和函数的图象相切,求的值;(2)当时,若存在正实数,使对任意,都有恒成立,求的取值范围.【答案】(1)设切点的坐标为,由,得,所以切线方程为,即,由已知和为同一条直线,所以,令,则,当时,单调递增,当时,单调递减,所以,当且仅当时等号成立,所以.(2)①当时,有(1)结合函数的图象知:存在,使得对于任意,都有,则不等式等价,即,设,由得,由得,若,因为,所以在上单调递减,因为,所以任意,与题意不符,若,所以在上单调递增,因为,所以对任意符合题意,此时取,可得对任意,都有.②当时,有(1)结合函数的图象知,所以对任意都成立,所以等价于,设,则,由得得,,所以在上单调递减,注意到,所以对任意,不符合题设,总数所述,的取值范围为.【解析】本题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、最值和不等式恒成立问题.(1)求导,根据导数的几何意义及直线的点斜式方程可得切线方程,与已知切线方程比较,构造函数,利用导数研究函数的单调性和最值,则可得值.(2)两种情况讨论.将不等式转化,利用导数研究函数的单调性和最值,则结论可得.22.在直角坐标系中,曲线的参数方程为为参数,,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线的极坐标方程为.(1)设是曲线上的一个动点,当时,求点到直线的距离的最小值;(2)若曲线上的所有点均在直线的右下方,求的取值范围.【答案】(1)由,得,化成直角坐标方程,得,即直线的方程为,依题意,设,则到直线的距离,当,即时,.(2)因为曲线上的所有点均在直线的右下方,所以对,有恒成立,即(其中)恒成立,所以,又,解得,故的取值范围为.【解析】本题主要考查将极坐标方程化成直角坐标方程,点到直线的距离及简单的线性规划的应用.(1)及两角和的余弦公式将的极坐标方程化成直角坐标方程,设的参数坐标,由点到直线的距离公式及余弦函数的性质可得最值;(2)问题转化为对,恒成立.利用辅助角公式及余弦函数的值域可得结论.23.已知函数.(1)若关于的不等式有解,求实数的取值范围;(2)若关于的不等式的解集为,求的值.【答案】(1)当时,取得最大值为,因为,当且仅当取最小值4,因为关于的不等式有解,所以,即实数的取值范围是.(2)当时,,则,解得,所以当时,,令,得,所以,则.【解析】本题主要考查绝对值不等式的求解.(1)利用绝对值三角不等式可得的最小值,易得的最大值,问题转化为的最大值大于的最小值.(2)由题知,的根,代入可求得;当时,由求出,验证可得,则21。
理科数学一、选择题:本大题共12个小题,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.函数xy 1=的定义域为( ) A .R B .),0()0,(+∞-∞ C .),0[+∞ D .),0(+∞ 2.在等差数列}{n a 中,若2,4==q p a a 且q p +=4,则公差=d ( ) A .1 B .21 C .21- D .1- 3.已知01>>>>>c b a π,且πππ1log ,log ,1cz b y a x ===,则( )A .z y x >>B .y z x >>C .z x y >>D .x z y >> 4.将函数)32sin()(π-=x x f 的图象向左平移3π个单位,再将横坐标伸长到原来的2倍后,所得函数为)(x g ,则=)(πg ( )A .21-B .21C .23-D .23 5.已知等比数列}{n a 的公比1≠q ,且853=+a a ,1662=a a ,则数列}{n a 的前2016项的和为( )A .8064B .4C .4-D .0 6.已知ABC ∆中,32=,21-=,则=( ) A .6723- B .6121+ C .6523-D .AC AB 6521-7.已知圆1C :034422=--++y x y x ,点P 为圆2C :012422=--+x y x 上且不在直线21C C 上的任意一点,则21C PC ∆的面积的最大值为( )A .52B .54C .58D .208.数列}{n a 的前n 项和为n S ,若11-=a ,n n S a 3=(1>n ),则=10S ( ) A .5121-B .5121C .10241D .20481 9.已知向量))2sin(),2(cos(x x +-=ππ,)sin ),2(sin(x x +=π,若12π-=x ,则向量a与的夹角为( ) A .6π B .3π C .2π D .32π10.已知函数x x x f 2sin sin 2)(2-=,则函数)(x f 的对称中心可以是( ) A .)0,8(π-B .)0,4(π-C .)1,8(π-D .)1,4(π-11.已知双曲线C :)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,过点2F 倾斜角为6π的直线与双曲线的左支交于M 点,且满足0)(2211=⋅+MF F F F ,则双曲线的离心率为( )A .5B .3C .13+D .213+ 12.已知函数)0,0(231)(23>>+-=k t kx x t x x f 在a x =,b x =处分别取得极大值与极小值,且2,,-b a 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则t 的值等于( )A .5B .4C .3D .1二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知)2,0[πα∈,直线1l :01cos =--y x α,2l :01sin =++αy x 相互垂直,则α的值为 .14.已知抛物线C :x y 42=的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,MQ 垂直准线l 于点Q ,若MQF ∆是等边三角形,则FM FQ ⋅的值为 .15.已知函数⎩⎨⎧<-≥+-=ax x a x x x x f ,1,22)(2(其中0>a ),若25)()1(=-+a f f ,则实数a 的值为 . 16.已知函数2||1)(x e x f x -=,若)91()3(1->-f f a ,则实数a 的取值范围是 . 三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知)1,1(-M ,)2,0(N ,)0,2(Q . (1)求过Q N M ,,三点的圆1C 的标准方程;(2)圆1C 关于直线MN 的对称圆为2C ,求圆2C 的标准方程. 18.(本小题满分12分)如图,已知D 是ABC ∆边BC 上一点.(1)若45=B ,且7==DC AB ,求ADC ∆的面积;(2)当90=∠BAC 时,若3:1:2::=AC DC BD ,且22=AD ,求DC 的长. 19.(本小题满分12分)已知数列}{n a 满足21+=+n n a a ,且32=a ,)ln()ln(1++=n n n a a b . (1)求数列}{n b 的通项公式; (2)令nb n ec -=,求数列}{n c 的前n 项和为n T .20.(本小题满分12分)函数)(x f 满足)1()1(x f x f --=+,)6()(x f x f -=,当]3,1[∈x 时,)1(21)(-=x x f . (1)在网格中画出函数)(x f 在]11,5[-上的图象;(2)若直线)3(+=x k y 与函数)(x f 的图象的交点个数为5,求实数k 的取值范围.21.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆Ω:)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为21,抛物线x y 82-=的焦点是椭圆Ω的一个顶点. (1)求椭圆Ω的标准方程;(2)直线l :)0(≠+=m m kx y 与椭圆Ω相交于),(),,(2211y x B y x A 两点,且0432121=+y y x x ,证明:AOB ∆的面积为定值.22.(本小题满分12分)已知函数),(21ln )1()(2R b a ebbx ax x ax x f x ∈+--+=. (1)若21==b a ,求函数x ebx ax x f x F --=ln )()(的单调区间; (2)若1=a ,1-=b ,求证:2221ln 21)(--->++e x bx ax x f .理科数学参考答案一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.4π或45π; 14.8; 15.21或23; 16.)1,(--∞三、解答题:本大题共6个题,共70分.17.解:(1)线段MN 的中点坐标为)23,21(-,其垂直平分线的斜率为1-=k , 故线段MN 垂直平分线方程为)21(23+-=-x y ,即01=-+y x .圆的半径为210)210()212(22=-+-=r . ∴所求圆的标准方程为25)21()21(22=-+-y x . (2)直线MN 的方程为02=+-y x ,由(1)知点)21,21(1C ,设点),(2b a C ,则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++-+-=--0222122112121b a a b ,解得)25,23(2-C . ∴所求圆的标准方程为25)25()23(22=-++y x .18.解:(1)ADC ∆的高为22722745sin =⨯=AB ,4249722721=⨯⨯=∆ADC S . (2)由3:1:2::=AC DC BD ,设x DC =,则x BD 2=,x BC 3=,x AC 3=.于是33sin ==BC AC B ,36cos =B ,x AB 6=. 在ABD ∆中,由余弦定理得B BD AB BD AB AD cos 2222⋅-+=, 即222223626246)22(x x x x x =⋅⋅-+=,解得2=x ,即2=DC . 19.解:(1)∵21=-+n n a a ,∴数列}{n a 是等差数列,且公差为2, ∵32=a ,∴11=a ,∴12)1(21-=-+=n n a n , ∴)]12)(12ln[()ln()ln()ln(11+-==+=++n n a a a a b n n n n n . (2))121121(21)12)(12(11+--=+-===-n n n n eec nnb b n , ∴12)121121(21)5131(21)311(21+=+--++-+-=n nn n T n . 20.解:(1)∵)1()1(x f x f --=+,∴)(x f 的图象关于)01(,对称. 又)6()(x f x f -=,∴)(x f 的图象关于3=x 对称.∴)4())5(1())5(1()6()(--=---=-+=-=x f x f x f x f x f ,∴)8()(-=x f x f ,∴函数)(x f 的周期为8,故函数)(x f 在]11,5[-上的大致图象如下:(2)∵)(x f 与直线)3(+=x k y 的图象均关于)03(,-中心对称,则当0>k 时,⎩⎨⎧>+<+1)311(1)33(k k ,解得61141<<k . 当0<k 时,1)37(-=+k ,解得101-=k . ∴实数k 的取值范围为}101{)61,141(- . 21.解:(1)抛物线x y 82-=的焦点为)02(,-,故2=a ,又21=a c ,故1=c ,3=b . ∴椭圆Ω的标准方程为13422=+y x . (2)设),(),,(2211y x B y x A ,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=13422y x mkx y ,得02148)43(222=-+++m mkx x k .∵0)43(84)214)(43(4)8(22222>-+=-+-=∆m k m k mk ,∴04322>-+m k ,∴221438k mk x x +-=+,222143)3(4km x x +-=, ∴222221212212143123)())((k k m m x x km x x k m kx m kx y y +-=+++=++=.由0432121=+y y x x ,得043123443)3(4322222=+-⋅++-⋅kk m k m ,∴22432k m +=. ∵22222212212212)43()43(4814)(1||1||k m k k x x x x k x x k AB +-+⋅+=-+⋅+=-+=222222212)1()2()2(481m k m m m k ⋅+=-⋅+=, 又点O 到直AB 线的距离22211||km km d +=+=,∴3112121||212222=+⋅⋅+⋅=⋅=∆k m m k d AB S AOB. 22. 解:由题意知函数)(x f 的定义域为),0(+∞. (1)当21==b a 时,x x x e b x ax x f x F x 2141ln ln )()(2--=--=, xx x x x x F 2)1)(2(21211)('-+-=--=.令0)('=x F ,解得1=x .当10<<x 时,0)('>x F ,此时)(x F 单调递增; 当1>x 时,0)('<x F ,此时)(x F 单调递减.∴函数)(x F 的单调增区间为)1,0(,单调减区间为),1(+∞. (2)证明:若1=a ,1-=b ,原不等式等价于2211ln e e x x x -->- 令x e x x x G 1ln )(-=,则1ln 1)('++=x e x G x. 设1ln 1)(++=x e x g x ,则xx x xe xe x e x g -=+-=11)('.设x e x h x-=)(,则01)('>-=xe x h ,∴)(x h 在),0(+∞上单调递增,∴1)0()(=>h x h , ∴0)('>x g ,∴)(x g 在),0(+∞上单调递增. 又∵0)(11>=---e ee g ,01)(22<-=---e e e g ,即0)()(21<--e g e g ,∴)(x g 恰有一个零点),(120--∈e e x ,即01ln )(000=++=-x e x g x ,即1ln 00+=--x e x .当),0(0x x ∈时,0)(<x g ,)(x G 单调递减;当),(0+∞∈x x 时,0)(>x g ,)(x G 单调递增.∴1ln ln ln )()(0000000++=-=≥-x x x ex x x G x G x .设1ln ln )(++=x x x x ϕ,∵),(12--∈e e x ,∴0111ln 1)('>+->++=e xx x ϕ, ∴)(x ϕ在),(12--e e 上单调递增,∴22021)()(----=>e e x ϕϕ, ∴20021)()()(--->=≥e x x G x G ϕ,综上可知,2221ln 21)(--->++e x bx ax x f .。
河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试卷一、选择题:共12题1.设集合{|(5)4}A x x x =->,{|}B x x a =≤,若A B B =,则 的值可以是( )A .B .C .D .2.已知复数32i 2ia z +=-,在复平面对应的点在第四象限,则实数 的取值范围是( )A .(,1)-∞-B .(4,)+∞C .(1,4)-D .(4,1)--3.为考察某种药物对预防禽流感的效果,在四个不同的实验室取相同的个体进行动物试验,根据四个实验室得到的列联表画出如下四个等高条形图,最能体现该药物对预防禽流感有效果的图形是( )4.已知23cos tan 3θθ=+,且πk θ≠(k ∈Z ),则sin[2(π)]θ-等于( ) A .13-B .13C .23D .23-5.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,请人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问,米几何?”右图是解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出 1.5S =(单位:升),则输入 的值为( )+A .4.5B .C .7.5D .6.已知双曲线C :22221x y a b-=(0,0a b >>)过点,过点(0,2)-的直线 与双曲线 的一条渐近线平行,且这两条平行线间的距离为23,则双曲线 的实轴长为( )A .2B .C .4D .7.若()f x 为奇函数,且0x 是函数()e xy f x =-的一个零点,则下列函数中,0x -一定是其零点的函数是( )A .()e 1x y f x -=--B .()e 1x y f x -=+C .()e 1x y f x -=-D .()e 1x y f x -=-+8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .103B .113C .4D .1439.在ABC △中,60BAC ∠=︒,5AB =,4AC =,D 是 上一点,且5AB CD =,则||BD 等于( ) A .B .C .D .10.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点为2F ,O 为坐标原点, 为 轴上一点,点 是直线 与椭圆 的一个交点,且2||||2||OA OF OM ==,则椭圆 的离心率为( )A .13B .25C D 11.如图,矩形 中,2AB AD = 为边 的中点,将ADE △沿直线DE 翻转成1A DE △ 平面),若 分别为线段 的中点,则在ADE △翻转过程中,下列说法错误的是( )A .与平面 垂直的直线必与直线 垂直B .异面直线 与 所成角是定值C .一定存在某个位置,使DE MO ⊥D .三棱锥1A ADE -外接球半径与棱 的长之比为定值 12.若曲线1()ln(1)f x a x =+(2e 1e 1x --<<)和32()g x x x =-+(0x <)上分别存在点 ,使得AOB△是以原点 为直角顶点的直角三角形,且斜边 的中点 轴上,则实数 的取值范围是( ) A .2(e,e )B .2(e e,2)C .2(1,e )D .[1,e)二、填空题:共4题13.已知实数 满足条件302403x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则22(1)z x y =++的最小值为________.14.把3男2女5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分到的新生不少于2名,且甲班至少分配1名女生,则不同的分配方案种数为________.15.函数()()sin f x A x ωϕ=+(0ω>,π||2ϕ<)的部分图像如图所示,将函数()f x 的图像向右平移7π24个单位后得到函数()g x 的图像,若函数()g x 在区间[]π,3θ-(π3θ->)上的值域为[]1,2-,则θ=________.16.在ABC △中, 分别是角 的对边,ABC △的面积为S ,22()tan 8a b C S +=,且s i n c o s 2c o s s i A B A B =,则cos A =.________ 三、解答题:共7题17.已知等差数列{}n a 的前+()n n ∈N 项和为n S ,33a =,且1n n n S a a λ+=,在等比数列{}n b 中,12b λ=,3151b a =+.(1)求数列{}n a 及{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 的前+()n n ∈N 项和为n T ,且()12n n nS c +=,求n T .18.某地区拟建立一个艺术博物馆,采取竞标的方式从多家建筑公司选取一家建筑公司,经过层层筛选,甲、乙两家建筑公司进入最后的招标,现从建筑设计院聘请专家设计了一个招标方案:两家公司从6个招标问题中随机抽取3个问题,已知6个招标问题中,甲公司可正确回答其中的4道题目,而乙公司能正确回答每道题目的概率均为23,甲、乙两家公司对每道题目的回答都是相互独立、互不影响的. (1)求甲、乙两家公司共答对2道题目的概率;(2)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两家哪家公司竞标成功的可能性更大?19.如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面 ,底面 是直角梯形,90ADC ∠=︒,AD BC ∥,AB AC ⊥,AB AC == 在 上,且2AE ED =.(1)已知点 在 ,且2CF FB =,求证:平面PEF ⊥平面 ;(2)当二面角A PB E --的余弦值为多少时,直线 与平面 所成的角为45︒?20.已知 是抛物线24y x =上的一点,以点 和点(2,0)B 为直径两端点的圆 交直线1x =于 两点,直线 与 平行,且直线 交抛物线于 两点.(1)求线段 的长;(2)若3OP OQ =-,且直线 与圆 相交所得弦长与||MN 相等,求直线 的方程. 21.设函数2()e x f x =,()1()g x kx k =+∈R .(1)若直线()y g x =和函数()y f x =的图像相切,求 的值;(2)当0k >时,若存在正实数 ,使对任意(0,)x m ∈,都有|()()|2f x g x x ->恒成立,求 的取值范围.22.在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为cos 2sin x a ty t =⎧⎨=⎩( 为参数,0a >),以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线 的极坐标方程为πcos()4ρθ+=-. (1)设 是曲线 上的一个动点,当2a =时,求点 到直线 的距离的最小值; (2)若曲线 上的所有点均在直线 的右下方,求 的取值范围. 23.已知函数()|1||3|f x x x =++-,()|2|g x a x =--. (1)若关于 的不等式()()f x g x <有解,求实数的取值范围; (2)若关于 的不等式()()f x g x <的解集为()7,2b ,求a b +的值.河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试卷答 案一、选择题:共12题1~5.DCDCB 6~10.ABACD 11~12.CB 二、填空题:共4题 13.5 14.16 15.π416三、解答题:共7题17.解:(1)1n n n S a a λ+=,33a =,所以112a a a λ=且()122323a a a a a λ+==,①所以2123,3a a a a λ=+==,②因为数列{}n a 是等差数列,所以1322a a a +=,即2123a a -=, 由①②得11a =,22a =,所以n a n =,2λ=, 所以14b =,316b =,则12n n b +=. (2)因为(1)2n n n S +=,所以2(2)n c n n =+,所以22222122435(1)(1)(2)n T n n n n =+++++⨯⨯⨯-++111111111132435112n n n n =-+-+-++-+--++ 2323232n n n +=-++. 18.解:(1)由题意可知,所求概率12211123424233366C C C C 2221C ()(1)(1)C 33C 315P =⨯-+⨯-=, (2)设甲公司正确完成面试的题数为 ,则 的取值分别为 ,124236C C 1(1)C 5P X ===,214236C C 3(2)C 5PX ===,304236C C 1(3)C 5P X ===,则 的分布列为:131()1232555E X =⨯+⨯+⨯=,2221312()(12)(22)(32)5555D X =-⨯+-⨯+-⨯=.设乙公司正确完成面试的题数为 ,则 取值分别为 ,1(0)27P Y ==,123212(1)C ()339P Y ==⨯⨯=,223214(2)C ()339P Y ==⨯⨯=, 328(3)()327P Y ===,则 的分布列为:所以1248()01232279927E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=(或因为2(3,)3Y B ~,所以2()323E Y =⨯=), 222212482()(02)(12)(22)(32)2799273D Y =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=,由()()E X E Y =,()()D X D Y <可得,甲公司成功的可能性更大.19.证明:因为AB AC ⊥,AB AC =,所以90ACB ∠=︒, 因为底面 是直角梯形,90ADC ∠=︒,AD BC ∥, 所以45ACD ∠=︒,即AD CD =,所以2BC AD =,因为2AE ED =,2CF FB =,所以2D 3AE BF A ==. 所以四边形 是平行四边形,则AB EF ∥,所以AC EF ⊥,因为PA ⊥底面 ,所以PA EF ⊥, 因为PAAC A =,所以EF ⊥平面 ,因为EF ⊂平面 ,所以平面PEF ⊥平面 .(2)因为PA AC ⊥,AC AB ⊥,所以AC ⊥平面 ,则APC ∠为直线 与平面 所成的角,若 与平面 所成角为45︒,则tan 1ACAPC PA∠==,即PA AC == 取 的中点为 ,连接 ,则AG BC ⊥,以 坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -.则(1,1,0)B -,(1,1,0)C ,2(0,,0)3E,P ,所以(1,1,0)EB =-,2(0,3EP =-,设平面 的法向量(,,)x y z =n ,则0n EB n EP ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即503203x y y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,令3y =,则5x =,z =,=n ,因为(1,1,0)AC =是平面 的一个法向量,所以cos ,AC 〈〉==n ,即当二面角与平面 所成的角为45︒. 20.解:(1)设200(,)4y A y ,圆 的方程200(2)()()04y x x y y y --+-=,令1x =,得2200104y y y y -+-=,所以0M N y y y +=,214M N y y y =-,||||2M N MN y y =-=.(2)设直线 的方程为x my n =+,11(,)P x y ,22(),Q x y ,则由24x my n y x=+⎧⎨=⎩消去 ,得2440y my n --=. 124y y m +=,124y y n =-,因为3OPOQ =-,所以12123x x y y +=-,则21212()316y y y y +=-, 所以2430n n -+=,解得1n =或3n =, 当1n =或3n =时,点(2,0)B 到直线的距离为d =,因为圆心 到直线 的距离等于到直线1x =的距离,所以208y =, 又224y m y -=,消去 得4200646416y y +=,求得28y =,此时2024y m y -=,直线 的方程为3x =,综上,直线 的方程为1x =或3x =.21.解:(1)设切点的坐标为2(,e )t t ,由2()e x f x =,得22(e )x f x =', 所以切线方程为22e 2e ()t t y x t -=-,即222e (12)e t t y x t =+-,由已知222e (12)e x x y x t =+-和1y kx =+为同一条直线,所以22e t k =,2(12)e 1t k -=, 令()(1)e x h x x =-,则()e x h x x =-',当(,0)x ∈-∞时,()0h x '>,()h x 单调递增,当(0,)x ∈+∞时,()0h x '<,()h x 单调递减, 所以()(0)1h x h ≤=,当且仅当0x =时等号成立,所以0t =,2k =. (2)①当2k >时,有(1)结合函数的图像知: 存在00x >,使得对于任意0(0,)x x ∈,都有()()f x g x <,则不等式|()()|>2f x g x x -等价()()2g x f x x ->,即2(2)1e 0x k x -+->, 设2(2)1e x t k x =-+-,22()2e x t k =--',由0t '>得12ln 22k x -<,由0t '<得12ln 22k x ->, 若24k ≤<,12ln022k -≤,因为012(0,)(,ln )22k x ∞-⊆-,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递减, 因为(0)0t =,所以任意12(0,ln)22k x -∈,()0t x >,与题意不符, 若4k >,12ln022k ->,1212(0,ln )(,ln )2222k k --⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递增, 因为(0)0t = ,所以对任意12(0,ln)22k x -∈,()0t x >符合题意, 此时取120min{0,ln}22k m -<≤,可得对任意(0,)x m ∈,都有|()()|>2f x g x x -. ②当02k <≤时,有(1)结合函数的图像知()2e210(0)xx x -+≥>,所以22()()e 1e (21)(2)(2)0x x f x g x kx x k x k x -=--=-++-≥-≥对任意0x >都成立, 所以|()()|>2f x g x x -等价于2e (2)10x k x -+->, 设2()e (2)1x x k x ϕ=-+-,则2()=2e (2)x x k ϕ'-+,由()0x ϕ'>得12ln 22k x +>,()0x ϕ'<得,12ln 22k x +<, 所以()x ϕ在12(0,ln)22k -上单调递减,注意到(0)0ϕ=, 所以对任意12(0,ln)22k x -∈,()0x ϕ<,不符合题设, 综上所述, 的取值范围为()4,+∞.22.解:(1)由πcos()4ρθ+=-cos sin )ρθρθ-=-)x y -=-,即直线 的方程为40x y -+=, 依题意,设(2cos ,2sin )P t t ,则到直线的距离π|)4|π2co ()4s t d t ++==+, 当π2ππ4t k +=+,即3π2π4t k =+,k ∈Z时,min 1d =. (2)因为曲线 上的所有点均在直线 的右下方,所以对t ∀∈R ,有cos 2sin 40a t t -+>恒成立,)4t t ϕ+>-(其中2tan aϕ=)恒成立,4<,又0a >,解得0a << 故的取值范围为.23.解:(1)当2x =时,()|2|g x a x =--取得最大值为 ,因为()|1||3|4f x x x =++-≥,当且仅当13x -≤≤,()f x 取最小值4, 因为关于 的不等式()()f x g x <有解, 所以4a >,即实数 的取值范围是(4,)+∞.(2)当72x =时,()5f x =, 则77()2522g a =-++=,解得132a =,所以当2x <时,9()2g x x =+,令9()42g x x =+=,得1(1,3)2x =-∈-,所以12b =-,则6a b +=河南省2017届高三下学期质量检测理科数学试卷解析1.【解析】本题主要考查集合的关系与运算、解一元二次不等式.,若,则,.故选D.2.【解析】本题主要考查复数的运算和几何意义.,,解得.故选C.3.【解析】本题主要考查独立性检验.选项D中不服药与服药样本中患病的频率差距最大.故选D.4.【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系、倍角公式和诱导公式.由得,,即,则.故选C.5.【解析】本题主要考查程序框图和数学史.模拟程序运行,可得:,满足循环条件执行循环体,,,满足循环条件执行循环体,,,满足循环条件执行循环体,,,不满足循环条件结束循环,输出的值为,则,解得.故选B.6.【解析】本题主要考查双曲线的标准方程和性质、点到直线的距离.点到渐近线的距离为,,双曲线过点,,解得,则双曲线的实轴长为.故选A.7.【解析】本题主要考查函数的零点、奇函数的性质.是函数的一个零点,,即,又为奇函数,,当时,..故选B.8.【解析】本题主要考查三视图与体积.由三视图可知,该几何体是由一个四棱锥与一个三棱柱组合而成,其中四棱锥的底面与三棱柱的左侧面重合.则该几何体的体积为.故选A.9.【解析】本题主要考查平面向量的数量积和模.设,,,解得,则.故选C.10.【解析】本题主要考查椭圆的几何性质.由题知,在椭圆的短轴上.设椭圆的左焦点为,连结.,,即,,,,则椭圆的离心率为.故选D.11.【解析】本题主要考查空间线面的位置关系.取中点,连结,,则,,平面平面,平面,故A正确;取中点,连结,,则为平行四边形,则为异面直线与所成角,故B正确;点关于直线的对称点为,则平面,即过与垂直的直线在平面上,故C错误;三棱锥外接球半径为,故D正确.故选C.12.【解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值.,函数在,上单调递减,.设,,由斜边的中点轴上可得,,,,即,,设,则,,,即实数的取值范围是.故选B.13.【解析】本题主要考查简单的线性规划及点到直线的距离.作出不等组表示的可行域,如图所示,的几何意义为可行域内的点到点,距离的平方.则的最小值为点,到直线距离的平方,.故答案为14.【解析】本题主要考查排列组合问题.把5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分到的新生不少于2名,有种分配方案,其中甲班都是男生的分配方案有种,则不同的分配方案种数为.故答案为.15.【解析】本题主要考查函数的图象和性质.由图可得,,又,,又,,则.若函数在区间上的值域为,则,.故答案为.16.【解析】本题主要考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.由得,即.由得,即.,,.故答案为.17.【解析】本题主要考查等差数列、等比数列,考查裂项求和.(1)在中,令,得到关系式,再由等差数列的性质可得,从而求得,再由等比数列的通项公式求得公比,进而得到;(2)由等差数列的前项和公式可得,代入求出,利用裂项求和可得.18.【解析】本题主要考查互斥事件、相互独立事件的概率,考查离散型随机变量的数学期望和方差.(1)根据互斥事件的概率加法公式和相互独立事件的概率可得结论;(2)分别列出两公司正确完成面试题数的所有取值,计算其相应的概率,得到分布列,代入公式求出期望和方差,比较它们的大小可得结论.19.【解析】本题主要考查线面垂直的判定与性质、用向量法求空间角的大小.(1)由平面几何知识易证是平行四边形,得,从而,由线面垂直的性质得,由线面垂直的判定可得平面,由面面垂直的判定可得结论;(2)易证平面,则为直线与平面所成的角.取的中点为,连接,则,以坐标原点建立空间直角坐标系.分别求出平面和平面的一个法向量,利用向量夹角公式可得结论.20.【解析】本题主要考查直线与抛物线的位置关系、数量积的坐标运算及点到直线的距离.(1)设出点坐标,由、点坐标可得圆的方程,直线方程联立,得关于的一元二次方程,利用韦达定理和弦长公式可得线段的长;(2)设出直线的方程,与抛物线方程联立,消去得关于的一元二次方程,利用韦达定理、数量积的坐标运算及点到直线的距离公式可求出的方程.21.【解析】本题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、最值和不等式恒成立问题.(1)求导,根据导数的几何意义及直线的点斜式方程可得切线方程,与已知切线方程比较,构造函数,利用导数研究函数的单调性和最值,则可得值.(2)分和两种情况讨论.将不等式转化,利用导数研究函数的单调性和最值,则结论可得.22.【解析】本题主要考查将极坐标方程化成直角坐标方程,点到直线的距离及简单的线性规划的应用.(1)利用及两角和的余弦公式将的极坐标方程化成直角坐标方程,设出的参数坐标,由点到直线的距离公式及余弦函数的性质可得最值;(2)问题转化为对,恒成立.利用辅助角公式及余弦函数的值域可得结论.23.【解析】本题主要考查绝对值不等式的求解.(1)利用绝对值三角不等式可得的最小值,易得的最大值,问题转化为的最大值大于的最小值.(2)由题知,为方程的根,代入可求得;当时,由求出,验证可得,则可得。
2017年高中毕业年级第三次质量预测理科数学试题卷第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.设命题:0p x ∀>,2log 23x x <+,则p ⌝为( )( ) A.0x ∀>,2log 23x x ≥+ B.0x ∃>,2log 23x x ≥+ C.0x ∃>,2log 23x x <+D.0x ∀<,2log 23x x ≥+2.已知复数4m xi =-,32n i =+,若复数nR m∈,则实数x 的值为( ) A.6-B.6C.83D.83-3.已知双曲线22132x y a a+=--,焦点在y 轴上,若焦距为4,则a 等于( )A.32B.5C.7D.124.已知27cos 239πθ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,则sin 6πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值等于( )A.13B.13±C.19-D.195.设集合{}1234,,,A x x x x =,{}1,0,1i x ∈-,{}1,2,3,4i =,那么集合A 中满足条件“222212343x x x x +++≤”的元素个数为( ) A.60 B.65 C.80 D.816.如图是某个几何体的三视图,则这个几何体体积是( )A.22π+B.23π+C.43π+D.42π+7.设实数x ,y 满足6021402100x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≤⎩,则2xy 的最大值为( )A.25B.49C.12D.248.已知等比数列{}n a ,且4268016a a x dx +=-⎰,则()84682a a a a ++的值为( )A.2πB.24πC.28πD.216π9.若实数a 、b 、c R +∈,且2256ab ac bc a +++=-,则2a b c ++的最小值为( ) A.51-B.51+C.252+D.252-10.椭圆22154x y +=的左焦点为F ,直线x a =与椭圆相交于点M ,N ,当FMN △的周长最大时,FMN △的面积是( ) A.5 B.65C.85D.4511.四面体A BCD -中,10AB CD ==,234AC BD ==,241AD BC ==,则四面体A BCD -外接球的表面积为( )A.50πB.100πC.200πD.300π12.设函数()f x 满足()()232'xx f x x f x e +=,()228e f =,则[)2,x ∈+∞时,()f x 的最小值为( )A.22eB.232eC.24eD.28e 第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”.其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹,古代是用算筹来进行计算,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行运算,算筹的摆放形式有纵横两种形式,如下表:表示一个多位数时,像阿拉伯计数一样,把各个数位的数码从左到右排列,但各位数码的筹式需要纵横相间,个位,百位,万位数用纵式表示,十位,千位,十万位用横式表示,以此类推,例如6613用算筹表示就是:,则5288用算筹式可表示为 .14.若数列{}n a 的前n 项和为n S ,且321n n S a -=,则{}n a 的通项公式是n a = .15.已知双曲线2222:1x y C a b-=的右焦点为F ,过点F 向双曲线的一条渐进线引垂线,垂足为M ,交另一条渐近线于N ,若2MF FN =u u u u r u u u r,则双曲线的离心率 .16.在ABC △中,3A π∠=,O 为平面内一点,且OA OB OC ==u u u r u u u r u u u r,M 为劣弧»BC上一动点,且OM pOB qOC =+u u u u r u u u r u u u r,则p q +的取值范围为 .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.在ABC △中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知()sin sin sin B C m A m R +=∈,且240a bc -=. (1)当2a =,54m =时,求b 、c 的值; (2)若角A 为锐角,求m 的取值范围.18.为了研究学生的数学核素养与抽象(能力指标x )、推理(能力指标y )、建模(能力指标z )的相关性,并将它们各自量化为1、2、3三个等级,再用综合指标w x y z =++的值评定学生的数学核心素养;若7w ≥,则数学核心素养为一级;若56w ≤≤,则数学核心素养为二级;若34w ≤≤,则数学核心素养为三级,为了了解某校学生的数学核素养,调查人员随机访问了某校10名学生,得到如下结果: 学生编号1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A(),,x y z()2,2,3()3,2,3()3,3,3()1,2,2()2,3,2()2,3,3()2,2,2()2,3,3()2,1,1()2,2,2(1)在这10名学生中任取两人,求这两人的建模能力指标相同的概率;(2)从数学核心素养等级是一级的学生中任取一人,其综合指标为a ,从数学核心素养等级不是一级的学生中任取一人,其综合指标为b ,记随机变量X a b =-,求随机变量X 的分布列及其数学期望.19.如图,在四边形ABCD中,AB CD∥,23BCDπ∠=,四边形ACFE为矩形,且CF⊥平面ABCD,AD CD BC CF===.(1)求证:EF⊥平面BCF;(2)点M在线段EF上运动,当点M在什么位置时,平面MAB与平面FCB所成锐二面角最大,并求此时二面角的余弦值.20.已知圆()2221:0C x y r r+=>与直线13:522l y x=A为圆1C上一动点,AN x⊥轴于点N,且动点M满足()2222OM AM ON+=u u u u r u u u u r u u u r,设动点M的轨迹为曲线C. (1)求动点M的轨迹曲线C的方程;(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点P、Q且满足以PQ为直径的圆过坐标原点O,求线段PQ长度的取值范围.21.已知函数()()()lnf x x a x a=++,()22ag x x ax=-+.(1)函数()()()'x xh x f e a g e=-+,[]1,1x∈-,求函数()h x的最小值;(2)对任意[)2,x∈+∞,都有()()10f x ag x---≤成立,求a的范围.22.以直角坐标系的原点O为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l的参数方程为1cos2sinx ty tθθ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,(t为参数,0θπ<<),曲线C的极坐标方程为2sin2cos0ραα-=.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当θ变化时,求AB的最小值.23.已知函数()52f x x x=---.(1)若x R∃∈,使得()f x m≤成立,求m的范围;(2)求不等式()28150x x f x-++≤的解集.2017年高中毕业年级第三次质量预测数学(理科)参考答案一、选择题BDDBB AADDC CD二、填空题13.三、解答题17.解:由题意得b c ma+=,240a bc-=.(I) 当52,4a m==时,52b c+=, 1.bc=解得2,1,212,2bbcc=⎧⎧=⎪⎪⎨⎨=⎪⎪=⎩⎩或(II)()2222222222222cos23(0,1).222am a ab c bc ab c aA mabc bc--+--+-====-∈∴2322m<<,又由b cma+=可得0,m>所以2m<<18.解:(I)由题可知:建模能力一级的学生是9A;建模能力二级的学生是245710,,,,A A A A A;建模能力三级的学生是1368,,,A A A A.记“所取的两人的建模能力指标相同”为事件A,则225421016().45C CP AC+==(II)由题可知,数学核心素养一级:123568,,,,,A A A A A A,数学核心素养不是一级的:47910,,,A A A A;X的可能取值为1,2,3,4,5.113211641(1);4C CP XC C===1111312211647(2);24C C C CP XC C+===11111131211211647(3);24C C C C C C P X C C ++===1111211111641(4);8C C C C P X C C +=== 111111641(5).24C C P X C C === X1 2 3 4 5p14 724 724 18 124∴1234542424824EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=12. 19. 解:(I)在梯形ABCD 中,∵//AB CD ,设1AD CD BC ===, 又∵23BCD π∠=,∴2AB =,∴22202cos60 3.AC AB BC AB BC =+-⋅⋅= ∴222.AB AC BC =+∴BC AC ⊥. ∵CF ABCD ⊥平面,AC ABCD ⊂平面, ∴AC CF ⊥,而CF BC C ⋂=, ∴.AC BCF ⊥平面∵//,EF AC ∴EF BCF ⊥平面.(II)由(I)可建立分别以直线CA ,CB ,CF 为x 轴,y 轴,z 轴的如图所示建立空间直角坐标系,设1AD CD BC CF ====,令FM λ=(03λ≤≤),则C (0,0,0),A 30,0),B (0,1,0),M (λ,0,1), ∴AB uu u r 31,0),BM uuu r=(λ,-1,1),设1(,,)n x y z =r为平面MAB 的一个法向量,由00,n AB n BM ⎧=⎪⎨=⎪⎩r uu u r g r uuu rg 11,得00,y x y z ⎧+=⎪⎨λ-+=⎪⎩, 取1x =,则1n rλ),∵2n r=(1,0,0)是平面FCB 的一个法向量,∴1212n cos θ===r r g r r g |n ||n ||n |∵0λ≤0λ=时,cos θ有最小值7, ∴点M 与点F 重合时,平面MAB 与平面FCB所成二面角最大,此时二面角的余弦值为7. 20. 解:(I )设动点),(),,(00y x A y x M ,由于AN x ⊥轴于点.N0(,0).N x ∴又圆)0(2221>=+r r y x C :与直线52321:0+=x y l 即0532=+-y x 相切, 3.r ∴==∴圆2219.C x y +=:由题意,)222(2-=+,得000(,)2(,)2)(,0),x y x x y y x +--=000(32,32)2),0).x x y y x ∴--=000322),320x x x y y ⎧-=⎪∴⎨-=⎪⎩即003.2x y y ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩ 将)23,223(y x A 代入922=+y x ,得曲线C 的方程为22 1.84x y += (II )(1)假设直线l 的斜率存在,设其方程为m kx y +=,设1122(,),(,),P x y Q x y联立22,1,84y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得222(12)4280.k x kmx m +++-=由求根公式得2121222428,.1212km m x x x x k k -+=-=++(*)∵以PQ 为直径的圆过坐标原点O ,.OP OQ ∴⊥u u u r u u u r 即0.OP OQ ⋅=u u u r u u u r12120.x x y y ∴+=即1212()()0.x x kx m kx m ∴+++=化简可得,221212(1)()0.k x x km x x m ++++=将(*)代入可得021883222=+--k k m ,即223880.m k --= 即3)1(822+=k m,又12PQ x =-=将3)1(822+=k m 代入,可得PQ ====≤∴当且仅当2241k k=,即22±=k 时等号成立.又由0441242≥++k k k ,364332=≥∴PQ ,32364≤≤∴PQ . (2)若直线l 的斜率不存在,因以PQ 为直径的圆过坐标原点O ,故可设OP 所在直线方程为x y =,联立22,1,84y x x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得(33P同理求得(,33Q - 故364=PQ .综上,得32364≤≤PQ . 21. 解:(I )()()xh x x a e a =-+.x e a x x h )1()(+-=',令0)(='x h 得1-=a x .① 当11-≤-a 即0≤a 时,在]1,1[-上0)(≥'x h ,)(x h 递增,)(x h 的最小值为eaa h +-=-1)1(. ② 当111<-<-a 即20<<a 时,在]1,1[--∈a x 上0)(≤'x h ,)(x h 为减函数,在在]1,1[-∈a x 上0)(≥'x h ,)(x h 为增函数.∴ )(x h 的最小值为a ea h a +-=--1)1(.③ 当11≥-a 即2≥a 时,在]1,1[-上0)(≤'x h ,)(x h 递减,)(x h 的最小值为a e a h +-=)1()1(.综上所述,当0a ≤时)(x h 的最小值为eaa +-1,当20<<a 时)(x h 的最小值为a e a +--1,当2≥a 时,)(x h 最小值为a e a +-)1(.(II )设2()(1)ln(1)2a F x x x x ax =--+-, )1(1)1ln()(-++-='x a x x F )2(≥x .①当0≥a 时,在[2,)x ∈+∞上0)(>'x F ,)(x F 在[2,)x ∈+∞递增,)(x F 的最小值为0)2(=F ,不可能有()()10f x a g x ---≤.②当1-≤a 时, 令011)(=+-=''a x x F ,解得:a x 11-=,此时121a>- ∴011)(≤+-=''a x x F .∴)(x F '在),2[+∞上递减.∵)(x F '的最大值为01)2(≤+='a F ,∴)(x F 递减.∴)(x F 的最大值为0)2(=F ,即()()10f x a g x ---≤成立.③ 当01<<-a 时,此时121,a<-当)11,2(a x -∈时,)(,0)(x F x F '>''递增,当),11(+∞-∈ax 时,)(,0)(x F x F '<''递减.∴)11()(max a F x F -'='0)ln(>--=a ,又由于01)2(>+='a F ,∴在)11,2[ax -∈上0)(>'x F ,)(x F 递增,又∵0)2(=F ,所以在)11,2[ax -∈上0)(>x F ,显然不合题意.综上所述:1-≤a .22.解:(I )由2sin 2cos 0ραα-=,得22sin 2cos .ραρα=∴曲线C 的直角坐标方程为x y 22=(II )将直线l 的参数方程代入x y 22=,得22sin 2cos 10.t t θθ--= 设,A B 两点对应的参数分别为12,t t , 则1222cos sin t t θθ+=,1221sin t t θ⋅=-,12AB t t =-==22.sin θ= 当2πθ=时,AB 的最小值为2.23.解:(I )3,2,()|5||2|72,25,3, 5.x f x x x x x x ≤⎧⎪=---=-<<⎨⎪-≥⎩当25x <<时,3723x -<-<, 所以3() 3.f x -≤≤ ∴ 3.m ≥- (II )即()2815f x x x -≥-+由(I )可知,当2x ≤时,2()815f x x x -≥-+的解集为空集; 当25x <<时,2()815f x x x -≥-+的解集为{|55}x x -<; 当5x ≥时,2()815f x x x -≥-+的解集为{|56}x x ≤≤.综上,不等式的解集为{|56}x x -≤≤.。
河南省高三质量检测考试数学试卷(理科)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.2、请将各题答案填在试卷后面的答题卡上.第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.设集合{|(5)4},{|}A x x x B x x a =->=≤,若A B B = ,则a 的值可以是( ) A .1 B .2 C .3 D .42.已知复数322a i z i+=-,在复平面对应的点在第四象限,则实数a 的取值范围是 ( )A .(,1)-∞-B .(4,)+∞C .(1,4)-D .(4,1)--3.为考察某种药物对预防禽流感的效果,在四个不同的实验室取相同的个体进行动物试验,根据四个进行动物试验,根据四个实验室得到的列联表画出如下四个等高形图,最能体现该药物对预防禽流感有效果的图形是 ( )4. 已知23cos tan 3θθ=+,且()k k Z θπ≠∈,则sin[2()]πθ-等于( )A .13-B .13C .23D .23- 5.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,请人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问,米几何?”右图示解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出点 1.5S =(单位:升)则输入k 的值为 ( )A .4.5B .6C .7.5D .96. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>过点,过点(0,2)-的直线l 与双曲线C 的一条渐近线平行,且这两条平行线间的距离为23,则双曲线C 的实轴长为( )A .2B ..4 D .7. 若()f x 为奇函数,且0x 是函数()xy f x e =-的一个零点,额下列函数中,0x -一定是其零点的函数是( )A .()1x y f x e -=-⋅-B .()1x y f x e -=⋅+C .()1x y f x e -=⋅-D .()1xy f x e-=-⋅+8. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .103 B .113 C .4 D .1439. 在ABC ∆中,060,5,4,BAC AB AC D ∠===是AB 上一点,且5AB CD ⋅= ,则BD等于( )A .6B .4C .2D .110. 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为2,F O 为坐标原点,M 为y 轴上一点,点A 是直线2MF 与椭圆C 的一个交点,且22OA OF OM ==,则椭圆C 的离心率为( ) A .13 B .25 C.5 D.311. 如图,矩形ABCD 中,2,AB AD E =为边AB 的中点,将ADE ∆直线DE 翻转成1(A BE A ∆∉平面ABCD ),若,M O 分别为线段1,AC DE 的中点,则在ADE ∆翻转过程中,下列说法错误的是( )A .与平面1A DE 垂直的直线必与直线垂直B .异面直线BM 与1A E 所成角是定值C .一定存在某个位置,使DE MO ⊥D .三棱锥1A ADE -外接球半径与棱AD 的长之比为定值12.若曲线()21(11)ln(1)f x e x e a x =-<<-+和()32(0)g x x x x =-+<上分别存在点,A B ,使得AOB ∆是以原点O 为直角顶点的直角三角形,且斜边AB 的中点y 轴上,则实数a 的取值范围是 ( )A .2(,)e e B .2(,)2e e C .2(1,)e D .[1,)e第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知实数,x y 满足条件302403x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则22(1)z x y =++的最小值为 .14.把3男2女工5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分别的新生不少于2名,且甲班至少分配1名女生,则不同的分配方案种数为 .15.函数()sin()(0,)2f x A wx w πϕϕ=+><的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象向右平移724π个 单位后得到函数()g x 的图象,若函数()g x 在区间[,]()33ππθθ->-上的值域为[]1,2-, 则θ= .16.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,ABC ∆的面积为22,()tan 8S a b C S +=, 且sin cos 2cos sin A B A B =,则cos A = .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. (本小题满分12分)已知等差数列{}n a 的前()n n N +∈项和为3,3n S a =,且1n n n S a a λ+=,在等比数列{}n b 中,13152,1b b a λ==+.(1)求数列{}n a 及{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 的前()n n N +∈项和为n T ,且()12n n S c π+=,求n T .18. (本小题满分12分)某地区拟建立一个艺术博物馆,采取竞标的方式从多家建筑公司选取一家建筑公司,经过层层筛选,甲、乙两家建筑公司进入最后的招标,现从建筑设计院聘请专家设计了一个招标方案:两家公司从6个招标问题中随机抽取3个问题,已知6个招标问题中,甲公司可正确回答其中的4到题目,而乙公司能正确回答每道题目的概率均为23,甲、乙两家公司对每道的回答都是相互独立、互不影响的.(1)求甲、乙两家公司共答对2道题目的概率;(2)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两家哪家公司竞标成功的可能性更大? 19. (本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,090ADC ∠=,//,,AD BC AB AC AB AC ⊥=,点E 在AD 上,且2AE ED =.(1)已知点F 在BC ,且2CF FB =,求证:平面PEF ⊥平面PAC ;(2)当二面角A PB E --的余弦值为多少时,直线PC 与平面PAB 所成的角为045?20. (本小题满分12分)已知A 是抛物线24y x =上的一点,以点A 和点(2,0)B 为直径的圆C 交直线1x =于,M N 两点,直线l 与AB 平行,且直线l 交抛物线于,P Q 两点.(1)求线段MN 的长;(2)若3OP OQ ⋅=-,且直线PQ 与圆C 相交所得弦长与MN 相等,求直线l 的方程.21. (本小题满分12分)设函数()()2,1()xf x eg x kx k R ==+∈.(1)若直线()y g x =和函数()y f x =的图象相切,求k 的值;(2)当0k >时,若存在正实数m ,使对任意(0,)x m ∈,都有()()2f x g x x ->恒成立, 求k 的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时请写清题号.23. (本小题满分10分)选修4-4:极坐标与参数方程 在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos (2sin x a tt y t=⎧⎨=⎩为参数,0)a >,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为cos()4πρθ+=- (1)设P 是曲线C 上的一个动点,当2a =时,求点P 到直线l 的距离的最小值; (2)若曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,求a 的取值范围. 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数()13,()2f x x x g x a x =++-=--.(1)若关于x 的不等式()()g x g x <有解,求实数的取值范围; (2)若关于x 的不等式()()g x g x <的解集为7(,)2b ,求a b +的值.试卷答案一、选择题1-5:DCDCB 6-10: ABACD 11、C 12:B二、填空题13. 5 14. 16 15.4π16. 15三、解答题17. 解:(1)1n n n S a a λ+=,33a =,所以112a a a λ=且12232()3a a a a a λ+==, ① 所以2123,3a a a a λ=+==, ②因为数列{}n a 是等差数列,所以1322a a a +=,即2123a a -=, 由①②得121,2a a ==,所以,2n a n λ==, 所以134,16b b ==,则12n n b +=. (2)因为(1)2n n n S +=,所以2(2)n c n n =+, 所以22222122435(1)(1)(2)n T n n n n =+++++⨯⨯⨯-++ 111111111132435112n n n n =-+-+-++-+--++2323232n n n +=-++. 18.解:(1)由题意可知,所求概率12211123242423336622221()(1)(1)(1)333315C C C C P C C C =⨯-+⨯--=,(2)设甲公司正确完成面试的题数为X ,则X 的取值分别为1,2,3,122130424242333666131(1),(2),(3)555C C C C C C P X P X P X C C C =========, 则X 的分布列为:()1311232555E X =⨯+⨯+⨯=,()2221312(12)(22)(32)5555D X =-⨯+-⨯+-⨯=设乙公司正确完成面试的题数为Y ,则Y 取值分别为0,1,2,3,1222331212214(0),(1)(),(2)()27339339P Y P Y C P Y C ====⨯⨯===⨯⨯=, 328(3)()327P Y ===则Y 的分布列为:所以()124801232279927E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=(或因为2(3,)3Y B ,所以()2323E Y =⨯=) ()222212482(02)(12)(22)(32)2799273D Y =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=,由()()()(),E X E Y D X D Y =<可得,甲公司成功的可能性更大. 19.证明:因为,AB AC AB AC ⊥=,所以C ,因为底面ABCD 是直角梯形,090,//ADC AD BC ∠=, 所以045ACD ∠=,即AD CD =,所以2BC AD ==,因为2,2AE ED CF FB ==,所以23AE BF AD ==. 所以四边形ABFE 是平行四边形,则//AB EF , 所以AC EF ⊥,因为PA ⊥底面ABCD ,所以PA EF ⊥, 因为PA AC A = ,所以EF ⊥平面PAC ,因为EF ⊂平面PEF ,所以平面PEF ⊥平面PAC .(2)因为,PA AC AC AB ⊥⊥,所以AC ⊥平面PAB ,则APC ∠为直线PC 与平面PAB 所成的角,若PC 与平面PAB 所成角为045,则tan 1ACAPC PA∠==,即PA AC ==. 取BC 的中点为G ,连接AG ,则AG BC ⊥,以A 坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -.则2(1,1,0),(1,1,0),(0,,0),3B C E P -,所以2(1,1,0),(0,3EB EP =-=- ,设平面PBE 的法向量(,,)n x y z = ,则0n EB n EP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即503203x y y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩,令3y =,则5,x z =,n = , 因为(1,1,0)AC =是平面PAB 的一个法向量,所以cos ,3n AC ==, 即当二面角A PB E --时,直线PC 与平面PAB 所成的角为045.20.解:(1)设200(,)4y A y ,圆C 的方程2200(2)()()04y x x y y y --+-=,令1x =,得2200104y y y y -+-=,所以200,14M N M N y y y y y y +==- ,2M N MN y y =-===(2)设直线l 的方程为1122,(,),(,)x my n P x y Q x y =+,则 由24x my ny x=+⎧⎨=⎩ 消去x ,得2440y my n --=.12124,4y y m y y n +==-,因为3OP OQ ⋅=- ,所以12123x x y y +=-,则21212()316y y y y +=-, 所以2430n n -+=,解得1n =或3n =, 当1n =或3n =时,点(2,0)B 到直线l的距离为d =因为圆心C 到直线l 的距离等于到直线1x =的距离,所以208y =又2024y m y -=,消去m 得4200646416y y +⋅=,求得208y =,此时2024y m y -=,直线l 的方程为3x =,综上,直线l 的方程为1x =或3x =.21.(1)设切点的坐标为2(,)tt e ,由()2x f x e =,得()22x f x e '=,所以切线方程为222()t t y e e x t -=-,即222(12)t ty e x t e =+-,由已知222(12)xxy e x t e =+-和1y kx =+为同一条直线,所以222,(12)1tte k k e =-=, 令()(1)xh x x e =-,则()xh x xe '=-,当(,0)x ∈-∞时,()()0,h x h x '>单调递增,当(0,)x ∈+∞时,()()0,h x h x '<单调递减,所以()()01h x h ≤=,当且仅当0x =时等号成立,所以0,2t k ==.(2)①当2k >时,有(1)结合函数的图象知:存在00x >,使得对于任意0(0,)x x ∈,都有()()f x g x <, 则不等式()()2f x g x x ->等价()()2g x f x x ->,即2(2)10x k x e -+->, 设22(2)1,(2)2x x t k x e t k e '=-+-=-- ,由0t '>得12ln 22k x -<,由0t '<得12ln 22k x ->, 若1224,ln 022k k -<≤≤,因为012(0,)(,ln )22k x -⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递减,因为()00t =, 所以任意()12(0,ln ),022k x t x -∈>,与题意不符, 若1212124,ln 0,(0,ln )(,ln )222222k k k k --->>⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递增,因为()00t =,所以对任意()12(0,ln ),022k x t x -∈>符合题意, 此时取120min{0,ln }22k m -<≤,可得对任意(0,)x m ∈,都有()()2f x g x x ->. ②当02k <≤时,有(1)结合函数的图象知2(21)0(0)x e x x -+≥>,所以()()221(21)(2)(2)0x x f x g x ekx e x k x k x -=--=-++-≥-≥对任意0x >都成立, 所以()()2f x g x x ->等价于2(2)10x ek x -+->, 设()2(2)1x x e k x ϕ=-+-,则()22(2)x x e k ϕ'=-+,由()0x ϕ'>得()12ln ,022k x x ϕ+'><得,12ln 22k x +<, 所以()x ϕ在12(0,ln )22k -上单调递减,注意到()00ϕ=, 所以对任意()12(0,ln ),022k x x ϕ-∈<,不符合题设,总数所述,k 的取值范围为(4,)+∞.22.(1)由cos()4πρθ+=-cos sin )ρθρθ-=-化成直角坐标方程,得)2x y -=-l 的方程为40x y -+=, 依题意,设(2cos ,2sin )P t t ,则P 到直线l的距离2cos()4d t π===+, 当24t k πππ+=+,即32,4t k k Z ππ=+∈时,min 1d =. (2)因为曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,所以对t R ∀∈,有cos 2sin 40a t t -+>恒成立,)4t t ϕ+>- (其中2an aϕ=)恒成立,4<,又0a >,解得0a <<故的取值范围为.23.解:(1)当2x =时,()2g x a x =--取得最大值为a ,因为()134f x x x =++-≥,当且仅当()13,x f x -≤≤取最小值4,因为关于x 的不等式()()g x g x <有解,所以4a >,即实数a 的取值范围是(4,)+∞.(2)当72x =时,()5f x =, 则77()2522g a =-++=,解得132a =, 所以当2x <时,()922g x =+, 令()942g x x =+=,得1(1,3)2x =-∈-, 所以12b =-,则6a b +=.。
河南省高三质量检测考试数学试卷(理科)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.2、请将各题答案填在试卷后面的答题卡上.第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.设集合{|(5)4},{|}A x x x B x x a =->=≤,若A B B =,则a 的值可以是( )A .1B .2C .3D .42.已知复数322a i z i+=-,在复平面对应的点在第四象限,则实数a 的取值范围是 ( )A .(,1)-∞-B .(4,)+∞C .(1,4)-D .(4,1)--3.为考察某种药物对预防禽流感的效果,在四个不同的实验室取相同的个体进行动物试验,根据四个进行动物试验,根据四个实验室得到的列联表画出如下四个等高形图,最能体现该药物对预防禽流感有效果的图形是 ( )4. 已知23cos tan 3θθ=+,且()k k Z θπ≠∈,则sin[2()]πθ-等于( )A .13-B .13 C .23 D .23- 5.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,请人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问,米几何?”右图示解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出点 1.5S =(单位:升)则输入k 的值为 ( )A .4.5B .6C .7.5D .96. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>过点,过点(0,2)-的直线l 与双曲线C 的一条渐近线平行,且这两条平行线间的距离为23,则双曲线C 的实轴长为( )A .2B ..4 D .7. 若()f x 为奇函数,且0x 是函数()xy f x e =-的一个零点,额下列函数中,0x -一定是其零点的函数是( ) A .()1xy f x e -=-⋅- B .()1x y f x e -=⋅+ C .()1x y f x e -=⋅- D .()1xy f x e-=-⋅+8. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .103 B .113 C .4 D .1439. 在ABC ∆中,060,5,4,BAC AB AC D ∠===是AB 上一点,且5AB CD ⋅=,则BD 等于( )A .6B .4C .2D .110. 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为2,F O 为坐标原点,M 为y 轴上一点,点A 是直线2MF 与椭圆C 的一个交点,且22OA OF OM ==,则椭圆C 的离心率为( ) A .13 B .25C11. 如图,矩形ABCD 中,2,AB AD E =为边AB 的中点,将ADE ∆直线DE 翻转成1(A BE A ∆∉平面ABCD ),若,M O 分别为线段1,A C DE 的中点,则在ADE ∆翻转过程中,下列说法错误的是( )A .与平面1A DE 垂直的直线必与直线垂直B .异面直线BM 与1A E 所成角是定值C .一定存在某个位置,使DE MO ⊥D .三棱锥1A ADE -外接球半径与棱AD 的长之比为定值12.若曲线()21(11)ln(1)f x e x e a x =-<<-+和()32(0)g x x x x =-+<上分别存在点,A B ,使得AOB ∆是以原点O 为直角顶点的直角三角形,且斜边AB 的中点y 轴上,则实数a 的取值范围是 ( )A .2(,)e e B .2(,)2e e C .2(1,)e D .[1,)e第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知实数,x y 满足条件302403x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则22(1)z x y =++的最小值为 .14.把3男2女工5名新生分配到甲、乙两个班,每个班分别的新生不少于2名,且甲班至少分配1名女生,则不同的分配方案种数为 .15.函数()sin()(0,)2f x A wx w πϕϕ=+><的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象向右平移724π个 单位后得到函数()g x 的图象,若函数()g x 在区间[,]()33ππθθ->-上的值域为[]1,2-, 则θ= .16.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,ABC ∆的面积为22,()tan 8S a b C S +=, 且sin cos 2cos sin A B A B =,则cos A = .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. (本小题满分12分)已知等差数列{}n a 的前()n n N +∈项和为3,3n S a =,且1n n n S a a λ+=,在等比数列{}n b 中,13152,1b b a λ==+.(1)求数列{}n a 及{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 的前()n n N +∈项和为n T ,且()12n n S c π+=,求n T .18. (本小题满分12分)某地区拟建立一个艺术博物馆,采取竞标的方式从多家建筑公司选取一家建筑公司,经过层层筛选,甲、乙两家建筑公司进入最后的招标,现从建筑设计院聘请专家设计了一个招标方案:两家公司从6个招标问题中随机抽取3个问题,已知6个招标问题中,甲公司可正确回答其中的4到题目,而乙公司能正确回答每道题目的概率均为23,甲、乙两家公司对每道的回答都是相互独立、互不影响的.(1)求甲、乙两家公司共答对2道题目的概率;(2)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两家哪家公司竞标成功的可能性更大? 19. (本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,090ADC ∠=,//,,AD BC AB AC AB AC ⊥==E 在AD 上,且2AE ED =.(1)已知点F 在BC ,且2CF FB =,求证:平面PEF ⊥平面PAC ;(2)当二面角A PB E --的余弦值为多少时,直线PC 与平面PAB 所成的角为045?20. (本小题满分12分)已知A 是抛物线24y x =上的一点,以点A 和点(2,0)B 为直径的圆C 交直线1x =于,M N 两点,直线l 与AB 平行,且直线l 交抛物线于,P Q 两点.(1)求线段MN 的长;(2)若3OP OQ ⋅=-,且直线PQ 与圆C 相交所得弦长与MN 相等,求直线l 的方程.21. (本小题满分12分)设函数()()2,1()xf x eg x kx k R ==+∈.(1)若直线()y g x =和函数()y f x =的图象相切,求k 的值;(2)当0k >时,若存在正实数m ,使对任意(0,)x m ∈,都有()()2f x g x x ->恒成立, 求k 的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时请写清题号.23. (本小题满分10分)选修4-4:极坐标与参数方程 在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos (2sin x a tt y t=⎧⎨=⎩为参数,0)a >,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为cos()4πρθ+=- (1)设P 是曲线C 上的一个动点,当2a =时,求点P 到直线l 的距离的最小值; (2)若曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,求a 的取值范围. 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数()13,()2f x x x g x a x =++-=--.(1)若关于x 的不等式()()g x g x <有解,求实数的取值范围; (2)若关于x 的不等式()()g x g x <的解集为7(,)2b ,求a b +的值.试卷答案一、选择题1-5:DCDCB 6-10: ABACD 11、C 12:B二、填空题13. 5 14. 16 15.4π三、解答题17. 解:(1)1n n n S a a λ+=,33a =,所以112a a a λ=且12232()3a a a a a λ+==, ① 所以2123,3a a a a λ=+==, ②因为数列{}n a 是等差数列,所以1322a a a +=,即2123a a -=, 由①②得121,2a a ==,所以,2n a n λ==,所以134,16b b ==,则12n n b +=.(2)因为(1)2n n n S +=,所以2(2)n c n n =+,所以22222122435(1)(1)(2)n T n n n n =+++++⨯⨯⨯-++111111111132435112n n n n =-+-+-++-+--++ 2323232n n n +=-++. 18.解:(1)由题意可知,所求概率12211123242423336622221()(1)(1)(1)333315C C C C P C C C =⨯-+⨯--=,(2)设甲公司正确完成面试的题数为X ,则X 的取值分别为1,2,3,122130424242333666131(1),(2),(3)555C C C C C C P X P X P X C C C =========, 则X 的分布列为:()1311232555E X =⨯+⨯+⨯=,()2221312(12)(22)(32)5555D X =-⨯+-⨯+-⨯=设乙公司正确完成面试的题数为Y ,则Y 取值分别为0,1,2,3,1222331212214(0),(1)(),(2)()27339339P Y P Y C P Y C ====⨯⨯===⨯⨯=, 328(3)()327P Y ===则Y 的分布列为:所以()124801232279927E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=(或因为2(3,)3Y B ,所以()2323E Y =⨯=) ()222212482(02)(12)(22)(32)2799273D Y =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=,由()()()(),E X E Y D X D Y =<可得,甲公司成功的可能性更大. 19.证明:因为,AB AC AB AC ⊥=,所以C ,因为底面ABCD 是直角梯形,090,//ADC AD BC ∠=, 所以045ACD ∠=,即AD CD =,所以2BC AD ==,因为2,2AE ED CF FB ==,所以23AE BF AD ==. 所以四边形ABFE 是平行四边形,则//AB EF , 所以AC EF ⊥,因为PA ⊥底面ABCD ,所以PA EF ⊥, 因为PAAC A =,所以EF ⊥平面PAC ,因为EF ⊂平面PEF ,所以平面PEF ⊥平面PAC .(2)因为,PA AC AC AB ⊥⊥,所以AC ⊥平面PAB ,则APC ∠为直线PC 与平面PAB 所成的角,若PC 与平面PAB 所成角为045,则tan 1ACAPC PA∠==,即PA AC ==取BC 的中点为G ,连接AG ,则AG BC ⊥,以A 坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -.则2(1,1,0),(1,1,0),(0,,0),3B C E P -,所以2(1,1,0),(0,3EB EP =-=-,设平面PBE 的法向量(,,)n x y z =,则0n EB n EP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即503203x y y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩,令3y =,则5,x z ==,(5,3,2)n =, 因为(1,1,0)AC =是平面PAB 的一个法向量,所以cos ,3n AC ==, 即当二面角A PB E --的余弦值为3时,直线PC与平面PAB 所成的角为045.20.解:(1)设200(,)4y A y ,圆C 的方程2200(2)()()04y x x y y y --+-=,令1x =,得2200104y y y y -+-=,所以200,14M N M N y y y y y y +==- ,2M N MN y y =-===(2)设直线l 的方程为1122,(,),(,)x my n P x y Q x y =+,则 由24x my ny x=+⎧⎨=⎩ 消去x ,得2440y my n --=.12124,4y y m y y n +==-,因为3OP OQ ⋅=-,所以12123x x y y +=-,则21212()316y y y y +=-, 所以2430n n -+=,解得1n =或3n =, 当1n =或3n =时,点(2,0)B 到直线l的距离为d =因为圆心C 到直线l 的距离等于到直线1x =的距离,所以208y =又2024y m y -=,消去m 得4200646416y y +⋅=,求得208y =, 此时224y m y -=,直线l 的方程为3x =,综上,直线l 的方程为1x =或3x =.21.(1)设切点的坐标为2(,)t t e ,由()2x f x e =,得()22xf x e '=,所以切线方程为222()tty e e x t -=-,即222(12)tty e x t e =+-,由已知222(12)xxy e x t e =+-和1y kx =+为同一条直线,所以222,(12)1tte k k e =-=, 令()(1)xh x x e =-,则()xh x xe '=-,当(,0)x ∈-∞时,()()0,h x h x '>单调递增,当(0,)x ∈+∞时,()()0,h x h x '<单调递减,所以()()01h x h ≤=,当且仅当0x =时等号成立,所以0,2t k ==.(2)①当2k >时,有(1)结合函数的图象知:存在00x >,使得对于任意0(0,)x x ∈,都有()()f x g x <, 则不等式()()2f x g x x ->等价()()2g x f x x ->,即2(2)10x k x e-+->,设22(2)1,(2)2x x t k x e t k e '=-+-=-- , 由0t '>得12ln 22k x -<,由0t '<得12ln 22k x ->, 若1224,ln 022k k -<≤≤,因为012(0,)(,ln )22k x -⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递减,因为()00t =, 所以任意()12(0,ln ),022k x t x -∈>,与题意不符, 若1212124,ln 0,(0,ln )(,ln )222222k k k k --->>⊆-∞,所以()t x 在12(0,ln )22k -上单调递增,因为()00t =,所以对任意()12(0,ln ),022k x t x -∈>符合题意, 此时取120min{0,ln }22k m -<≤,可得对任意(0,)x m ∈,都有()()2f x g x x ->. ②当02k <≤时,有(1)结合函数的图象知2(21)0(0)x ex x -+≥>, 所以()()221(21)(2)(2)0x x f x g x ekx e x k x k x -=--=-++-≥-≥对任意0x >都成立, 所以()()2f x g x x ->等价于2(2)10x ek x -+->, 设()2(2)1x x e k x ϕ=-+-,则()22(2)x x e k ϕ'=-+,由()0x ϕ'>得()12ln ,022k x x ϕ+'><得,12ln 22k x +<, 所以()x ϕ在12(0,ln )22k -上单调递减,注意到()00ϕ=, 所以对任意()12(0,ln ),022k x x ϕ-∈<,不符合题设,总数所述,k 的取值范围为(4,)+∞.22.(1)由cos()4πρθ+=-cos sin )2ρθρθ-=-,)x y -=-,即直线l 的方程为40x y -+=, 依题意,设(2cos ,2sin )P t t ,则P 到直线l的距离2cos()4d t π===+, 当24t k πππ+=+,即32,4t k k Z ππ=+∈时,min 1d =. (2)因为曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,所以对t R ∀∈,有cos 2sin 40a t t -+>恒成立,)4t t ϕ+>- (其中2an aϕ=)恒成立,4<,又0a >,解得0a <<故的取值范围为(0,.23.解:(1)当2x =时,()2g x a x =--取得最大值为a ,因为()134f x x x =++-≥,当且仅当()13,x f x -≤≤取最小值4, 因为关于x 的不等式()()g x g x <有解,所以4a >,即实数a 的取值范围是(4,)+∞.(2)当72x =时,()5f x =, 则77()2522g a =-++=,解得132a =, 所以当2x <时,()922g x =+, 令()942g x x =+=,得1(1,3)2x =-∈-, 所以12b =-,则6a b +=.。