江苏省2018年高考:数学卷考试真题与答案解析一、填空题本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合{0,1,2,8}A =,{1,1,6,8}B =-,那么A B =.2.若复数z 满足i 12i z ⋅=+,其中i 是虚数单位,则z 的实部为.3.已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为.4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S 的值为 .5.函数()f x =的定义域为.6.某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为.7.已知函数sin(2)(22y x ϕϕππ=+-<<的图象关于直线3x π=对称,则ϕ的值是 .8.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐近线的距,则其离心率的值是 .9.函数()f x 满足(4)()()f x f x x +=∈R ,且在区间(2,2]-上,cos ,02,2()1||,20,2x x f x x x π⎧<≤⎪⎪=⎨⎪+<≤⎪⎩-则((15))f f 的值为 .10.如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为.11.若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为.12.在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为.13.在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为.14.已知集合*{|21,}A x x n n ==-∈N ,*{|2,}n B x x n ==∈N .将A B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a .记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的最小值为.二、解答题本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1111,AA AB AB B C =⊥.求证:(1)11AB A B C 平面∥;(2)111ABB A A BC ⊥平面平面.16.已知,αβ为锐角,4tan 3α=,cos()αβ+=(1)求cos 2α的值;(2)求tan()αβ-的值.17.某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为CDP △,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP △的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点12,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △,求直线l 的方程.19.记(),()f x g x ''分别为函数(),()f x g x 的导函数.若存在0x ∈R ,满足00()()f x g x =且00()()f x g x ''=,则称0x 为函数()f x 与()g x 的一个“S 点”.(1)证明:函数()f x x =与2()22g x x x =+-不存在“S 点”;(2)若函数2()1f x ax =-与()ln g x x =存在“S 点”,求实数a 的值;(3)已知函数2()f x x a =-+,e ()xb g x x=.对任意0a >,判断是否存在0b >,使函数()f x 与()g x 在区间(0,)+∞内存在“S 点”,并说明理由.20.设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项为1b ,公比为q 的等比数列.(1)设110,1,2a b q ===,若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(2)若*110,,a b m q =>∈∈N ,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+ 均成立,并求d 的取值范围(用1,,b m q 表示).答案解析一、填空题1、{1,8}2、23、904、85、[2,+∞)6、3107、π6-8、2910、4311、–312、3 13、914、27二、解答题15.证明:(1)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB ∥A 1B 1.因为AB ⊄平面A 1B 1C ,A 1B 1⊂平面A 1B 1C ,所以AB ∥平面A 1B 1C .(2)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,四边形ABB 1A 1为平行四边形.又因为AA 1=AB ,所以四边形ABB 1A 1为菱形,因此AB 1⊥A 1B .又因为AB 1⊥B 1C 1,BC ∥B 1C 1,所以AB 1⊥BC .又因为A 1B ∩BC =B ,A 1B ⊂平面A 1BC ,BC ⊂平面A 1BC ,所以AB 1⊥平面A 1BC .因为AB 1⊂平面ABB 1A 1,所以平面ABB 1A 1⊥平面A 1BC .16.解:(1)因为4tan 3α=,sin tan cos ααα=,所以4sin cos 3αα=.因为22sin cos 1αα+=,所以29cos 25α=,因此,27cos 22cos 125αα=-=-.(2)因为,αβ为锐角,所以(0,π)αβ+∈.又因为cos()αβ+=sin()αβ+==,因此tan()2αβ+=-.因为4tan 3α=,所以22tan 24tan 21tan 7ααα==--,因此,tan 2tan()2tan()tan[2()]1+tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-+.17.解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10.过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ,故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ),△CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ).过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10.令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,π6).当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD ,所以sin θ的取值范围是[14,1).答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1).(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0),则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ)=8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2).设f (θ)= sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2),则.令()=0f θ′,得θ=π6,当θ∈(θ0,π6)时,()>0f θ′,所以f (θ)为增函数;当θ∈(π6,π2)时,()<0f θ′,所以f (θ)为减函数,因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值.答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.解:(1)因为椭圆C的焦点为12(),F F -,可设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>.又点1)2在椭圆C 上,所以2222311,43,a b a b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩因此,椭圆C 的方程为2214x y +=.因为圆O 的直径为12F F ,所以其方程为223x y +=.(2)①设直线l 与圆O 相切于0000(),,(00)P x y x y >>,则22003x y +=,所以直线l 的方程为0000()x y x x y y =--+,即0003x y x y y =-+.由220001,43,x y x y x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,消去y ,得222200004243640()x y x x x y +-+-=.(*)因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)(44364820)4x x y y y x ∆=--+-=-=.因为00,0x y >,所以001x y ==.因此,点P的坐标为.②因为三角形OAB,所以12AB OP ⋅=AB =.设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得1,2x =所以2222121()()x B y y x A =-+-222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+.因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=,解得22005(202x x ==舍去),则2012y =,因此P的坐标为.综上,直线l的方程为y =+.19.解:(1)函数f (x )=x ,g (x )=x 2+2x -2,则f ′(x )=1,g ′(x )=2x +2.由f (x )=g (x )且f ′(x )= g ′(x ),得222122x x x x ⎧=+-⎨=+⎩,此方程组无解,因此,f (x )与g (x )不存在“S ”点.(2)函数21f x ax =-(),()ln g x x =,则12f x ax g x x'='=(),().设x 0为f (x )与g (x )的“S ”点,由f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),得200001ln 12ax x ax x ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,即200201ln 21ax x ax ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,(*)得01ln 2x =-,即120e x -=,则1221e 22(e )a -==.当e2a =时,120e x -=满足方程组(*),即0x 为f (x )与g (x )的“S ”点.因此,a 的值为e 2.(3)对任意a >0,设32()3h x x x ax a =--+.因为(0)0(1)1320h a h a a =>=--+=-<,,且h (x )的图象是不间断的,所以存在0x ∈(0,1),使得0()0h x =,令03002e (1)x x b x =-,则b >0.函数2e ()()xb f x x a g x x=-+=,,则2e (1)()2()x b x f x x g x x -=-=′,′.由f (x )=g (x )且f ′(x )=g ′(x ),得22e e (1)2xx b x a x b x x x ⎧-+=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩,即00320030202e e (1)2e (1)2e (1)x x xx x x a x x x x x x x ⎧-+=⋅⎪-⎪⎨-⎪-=⋅⎪-⎩(**)此时,0x 满足方程组(**),即0x 是函数f (x )与g (x )在区间(0,1)内的一个“S 点”.因此,对任意a >0,存在b >0,使函数f (x )与g (x )在区间(0,+∞)内存在“S 点”.20.解:(1)由条件知:112(,)n nn a n d b -=-=.因为1||n n a b b -≤对n =1,2,3,4均成立,即1 12|()1|n n d---≤对n =1,2,3,4均成立,即1≤1,1≤d ≤3,3≤2d ≤5,7≤3d ≤9,得7532d ≤≤.因此,d 的取值范围为75[,32.(2)由条件知:111(1),n nn a b n d b b q -=+-=.若存在d ,使得1||n n a b b -≤(n =2,3,···,m +1)成立,即1111|1|2,3,,(1())n b n d b q b n m -+--≤=+ ,即当2,3,,1n m =+ 时,d 满足1111211n n q q b d b n n ---≤≤--.因为(q ∈,则112n m q q -<≤≤,从而11201n q b n --≤-,1101n q b n ->-,对2,3,,1n m =+ 均成立.因此,取d =0时,1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+ 均成立.下面讨论数列12{}1n q n ---的最大值和数列1{}1n q n --的最小值(2,3,,1n m =+ ).①当2n m ≤≤时,1112222111()()()n n n n n n n n q q nq q nq n q q q n n n n n n -------+--+-==---,当112mq <≤时,有2n m q q ≤≤,从而1() 20n n n n q q q ---+>.因此,当21n m ≤≤+时,数列12{}1n q n ---单调递增,故数列12{}1n q n ---的最大值为2m q m-.②设()()21x f x x =-,当x >0时,ln 21(0(n )l 22)xf x x '=--<,所以()f x 单调递减,从而()f x <f (0)=1.当2n m ≤≤时,111112111()()()nn n q q n n f q n n n n --=≤-=<-,因此,当21n m ≤≤+时,数列1{}1n q n --单调递减,故数列1{}1n q n --的最小值为m q m .因此,d 的取值范围为11(2)[,]m mb q b q m m-.。