2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅲ卷)理科数学一、选择题1.已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B等于()A.{0} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}答案 C解析∵A={x|x-1≥0}={x|x≥1},∴A∩B={1,2}.2.(1+i)(2-i)等于()A.-3-i B.-3+iC.3-i D.3+i答案 D解析(1+i)(2-i)=2+2i-i-i2=3+i.3.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()答案 A解析由题意可知带卯眼的木构件的直观图如图所示,由直观图可知其俯视图应选A.4.若sin α=,则cos 2α等于()A. B.C.-D.-答案 B解析∵sin α=,∴cos 2α=1-2sin2α=1-2×=.5.的展开式中x4的系数为()A.10 B.20 C.40 D.80答案 C解析的展开式的通项公式为T k+1=·(x2)5-k·=·2k·x10-3k,令10-3k=4,得k=2.故展开式中x4的系数为·22=40.6.直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP 面积的取值范围是()A.[2,6]B.[4,8]C.[,3] D.[2,3]答案 A解析设圆(x-2)2+y2=2的圆心为C,半径为r,点P到直线x+y+2=0的距离为d,则圆心C(2,0),r=,所以圆心C到直线x+y+2=0的距离为2,可得d max=2+r=3,=2-r=.由已知条件可得|AB|=2,所以△ABP面积的最大值为|AB|·d max=6,dmin△ABP面积的最小值为|AB|·d min=2.综上,△ABP面积的取值范围是[2,6].7.函数y=-x4+x2+2的图象大致为()A. B.C. D.答案 D解析方法一f′(x)=-4x3+2x,则f′(x)>0的解集为∪,此时f(x)单调递增;f′(x)<0的解集为∪,此时f(x)单调递减.方法二当x=1时,y=2,所以排除A,B选项.当x=0时,y=2,而当x=时,y=-++2=2>2,所以排除C选项.8.某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,D(X)=2.4,P(X=4)<P(X=6),则p等于() A.0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.3答案 B解析由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数X服从二项分布,即X~B(10,p),所以D(X)=10p(1-p)=2.4,所以p=0.4或0.6.又因为P(X=4)<P(X=6),所以p4(1-p)6<p6(1-p)4,所以p>0.5,所以p=0.6.9.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为,则C等于() A. B.C. D.答案 C解析∵S=ab sin C===ab cos C,∴sin C=cos C,即tan C=1.又∵C∈(0,π),∴C=.10.设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且其面积为9,则三棱锥D-ABC体积的最大值为()A.12B.18C.24D.54答案 B解析由等边△ABC的面积为9,可得AB2=9,所以AB=6,所以等边△ABC的外接圆的半径为r=AB=2.设球的半径为R,球心到等边△ABC的外接圆圆心的距离为d,则d===2.所以三棱锥D-ABC高的最大值为2+4=6,所以三棱锥D-ABC体积的最大值为×9×6=18.11.设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O是坐标原点.过F2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF 1|=|OP|,则C的离心率为()A.B.2 C. D.答案 C解析如图,过点F1向OP的反向延长线作垂线,垂足为P′,连接P′F2,由题意可知,四边形PF1P′F2为平行四边形,且△PP′F2是直角三角形.因为|F2P|=b,|F2O|=c,所以|OP|=a.又|PF 1|=a=|F2P′|,|PP′|=2a,所以|FP|=a=b,所以c==a,所以e==.12.设a=log0.20.3,b=log20.3,则()A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b答案 B解析∵a=log0.20.3>log0.21=0,b=log20.3<log21=0,∴ab<0.∵=+=log 0.30.2+log0.32=log0.30.4,∴1=log0.30.3>log0.30.4>log0.31=0,∴0<<1,∴ab<a+b<0.二、填空题13.已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则λ=________. 答案解析2a+b=(4,2),因为c∥(2a+b),所以4λ=2,得λ=.14.曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.答案-3解析∵y′=(ax+a+1)e x,∴当x=0时,y′=a+1,∴a+1=-2,得a=-3.15.函数f(x)=cos在[0,π]上的零点个数为______.答案 3解析由题意可知,当3x+=kπ+(k∈Z)时,f(x)=cos=0.∵x∈[0,π],∴3x+∈,∴当3x+的取值为,,时,f(x)=0,即函数f(x)=cos在[0,π]上的零点个数为3.16.已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k=________.答案 2解析方法一设点A(x1,y1),B(x2,y2),则∴-=4(x 1-x2),∴k==.设AB的中点为M′(x0,y0),抛物线的焦点为F,分别过点A,B作准线x=-1的垂线,垂足为A′,B′,则|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|).∵M′(x0,y0)为AB中点,∴M为A′B′的中点,∴MM′平行于x轴,∴y1+y2=2,∴k=2.方法二由题意知,抛物线的焦点坐标为F(1,0),设直线方程为y=k(x-1),直线方程与y2=4x联立,消去y,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.设A(x 1,y1),B(x2,y2),则x1x2=1,x1+x2=.由M(-1,1),得=(-1-x 1,1-y1),=(-1-x2,1-y2).由∠AMB=90°,得·=0,∴(x1+1)(x2+1)+(y1-1)(y2-1)=0,∴x1x2+(x1+x2)+1+y1y2-(y1+y2)+1=0.又y1y2=k(x1-1)·k(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1],y1+y2=k(x1+x2-2),∴1++1+k2-k+1=0,整理得-+1=0,解得k=2.三、解答题17.等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和,若S m=63,求m.解(1)设{a n}的公比为q,由题设得a n=q n-1.由已知得q4=4q2,解得q=0(舍去),q=-2或q=2.故a n=(-2)n-1或a n=2n-1(n∈N*).(2)若a n=(-2)n-1,则S n=.由S m=63得(-2)m=-188,此方程没有正整数解.若a n=2n-1,则S n=2n-1.由S m=63得2m=64,解得m=6.综上,m=6.18.某工厂为提高生产效率,开展技术创新活动,提出了完成某项生产任务的两种新的生产方式.为比较两种生产方式的效率,选取40名工人,将他们随机分成两组,每组20人.第一组工人用第一种生产方式,第二组工人用第二种生产方式.根据工人完成生产任务的工作时间(单位:min)绘制了如下茎叶图:(1)根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高?并说明理由;(2)求40名工人完成生产任务所需时间的中位数m,并将完成生产任务所需时间超过m和不超过m的工人数填入下面的列联表;(3)根据(2)中的列联表,能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异?附:K2=,.解(1)第二种生产方式的效率更高.理由如下:(ⅰ)由茎叶图可知:用第一种生产方式的工人中,有75%的工人完成生产任务所需时间至少80 min;用第二种生产方式的工人中,有75%的工人完成生产任务所需时间至多79 min.因此第二种生产方式的效率更高.(ⅱ)由茎叶图可知,用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为85.5 min;用第二种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为73.5 min.因此第二种生产方式的效率更高.(ⅲ)由茎叶图可知,用第一种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间高于80 min;用第二种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间低于80 min.因此第二种生产方式的效率更高.(ⅳ)由茎叶图可知,用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎8上的最多,关于茎8大致呈对称分布;用第二种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎7上的最多,关于茎7大致呈对称分布.又用两种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布的区间相同,故可以认为用第二种生产方式完成生产任务所需的时间比用第一种生产方式完成生产任务所需的时间更少.因此第二种生产方式的效率更高.(2)由茎叶图知m==80.列联表如下:(3)因为K2==10>6.635,所以有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异.19.如图,边长为2的正方形ABCD所在的平面与半圆弧所在平面垂直,M是上异于C,D的点.(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;(2)当三棱锥M-ABC体积最大时,求平面MAB与平面MCD所成二面角的正弦值.(1)证明由题设知,平面CMD⊥平面ABCD,交线为CD.因为BC⊥CD,BC⊂平面ABCD,所以BC⊥平面CMD,又DM⊂平面CMD,故BC⊥DM.因为M为上异于C,D的点,且DC为直径,所以DM⊥CM.又BC∩CM=C,BC,CM⊂平面BMC,所以DM⊥平面BMC.又DM⊂平面AMD,故平面AMD⊥平面BMC.(2)解以D为坐标原点,的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz.当三棱锥M-ABC体积最大时,M为的中点.由题设得D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),M(0,1,1),=(-2,1,1),=(0,2,0),=(2,0,0),设n=(x,y,z)是平面MAB的法向量,则即可取n=(1,0,2),是平面MCD的法向量,因此cos〈n,〉==,sin〈n,〉=.所以平面MAB与平面MCD所成二面角的正弦值是.20.已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m>0).(1)证明:k<-;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且++=0.证明:||,||,||成等差数列,并求该数列的公差.证明(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则+=1,+=1.两式相减,并由=k,得+·k=0.由题设知=1,=m,于是k=-.①由题设得0<m<,故k<-.(2)由题意得F(1,0).设P(x3,y3),则(x3-1,y3)+(x1-1,y1)+(x2-1,y2)=(0,0).由(1)及题设得x3=3-(x1+x2)=1,y3=-(y1+y2)=-2m<0.又点P在C上,所以m=,从而P,||=,于是||===2-.同理||=2-.所以||+||=4-(x 1+x2)=3.故2||=||+||,即||,||,||成等差数列.-x2|=.②设该数列的公差为d,则2|d|=|||-|||=|x将m=代入①得k=-1,所以l的方程为y=-x+,代入C的方程,并整理得7x2-14x+=0.故x 1+x2=2,x1x2=,代入②解得|d|=.所以该数列的公差为或-.21.已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)-2x.(1)若a=0,证明:当-1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;(2)若x=0是f(x)的极大值点,求a.(1)证明当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)-2x,f′(x)=ln(1+x)-.设函数g(x)=f′(x)=ln(1+x)-,则g′(x)=.当-1<x<0时,g′(x)<0;当x>0时,g′(x)>0,故当x>-1时,g(x)≥g(0)=0,当且仅当x=0时,g(x)=0,从而f′(x)≥0,当且仅当x=0时,f′(x)=0.所以f(x)在(-1,+∞)上单调递增.又f(0)=0,故当-1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0.(2)解f′(x)=,记h(x)=ax2-x+(1+2ax)(1+x)ln(x+1)(x>-1),则h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1).当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增,所以h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,f(x)单调递增,所以x=0不是极大值点,不符合题意.当a<0时,令m(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1),则m′(x)=8a+4a ln(x+1)+,显然m′(x)单调递减.①令m′(0)=0,解得a=-,所以当-1<x<0时,m′(x)>0,m(x)单调递增,即h′(x)单调递增.当x>0时,m′(x)<0,m(x)单调递减,即h′(x)单调递减.所以h′(x)≤h′(0)=0,所以h(x)单调递减.因为h(0)=0,所以当-1<x<0时,h(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>0时,h(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减,此时x=0为f(x)的极大值点,符合题意.②当-<a<0时,所以m′(0)=1+6a>0,m′(e--1)=(2a-1)(1-e)<0,所以m′(x)=0在x>0上有唯一零点,记为x0,所以当0<x<x0时,m′(x)>0,m(x)单调递增,即h′(x)单调递增,所以h′(x)>h′(0)=0,h(x)单调递增,所以h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,f(x)单调递增,不符合题意.③当a<-时,m′(0)=1+6a<0,m′=(1-2a)e2>0.所以m′(x)=0在-1<x<0上有唯一零点,记为x1,所以当x1<x<0时,m′(x)<0,m(x)单调递减,即h′(x)单调递减.所以h′(x)<0,h(x)单调递减,所以h(x)<0,即f′(x)<0,f(x)单调递减,不符合题意.综上,a=-.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为(θ为参数),过点(0,-)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点.(1)求α的取值范围;(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.解(1)⊙O的直角坐标方程为x2+y2=1.当α=时,l与⊙O交于两点.当α≠时,记tan α=k,则l的方程为y=kx-.l与⊙O交于两点当且仅当<1,解得k<-1或k>1,即α∈或α∈.综上,α的取值范围是.(2)l的参数方程为.设A,B,P对应的参数分别为t A,t B,t P,=,且t A,t B满足t2-2t sin α+1=0.则t于是t A+t B=2sin α,t P=sin α.又点P的坐标(x,y)满足所以点P的轨迹的参数方程是.23.选修4-5:不等式选讲设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b恒成立,求a+b的最小值.解(1)f(x)=y=f(x)的图象如图所示.(2)由(1)知,y=f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,f(x)≤ax+b在[0,+∞)上恒成立,因此a+b的最小值为5.。