2018年高考全国3卷理科数学试题及答案解析

2018年普通高等学校招生全国统一考试数学试题 理（全国卷3）参考答案一、选择题 1．答案：C解答：∵，，∴.故选C.2．答案：D解答：，选D. 3．答案：A解答：根据题意，A 选项符号题意. 4．答案：B解答：.故选B. 5．答案：C 解答：，当时，，此时系数.故选C. 6．答案：A解答：由直线得，∴的圆心为，∴圆心到直线到直线的距离的取值范围为. 7．答案：D解答：当时，，可以排除A 、B 选项；又因为，则的解集为，单调递增区间为，；的解集为，单调递减区间为，.结合图象，可知D 选项正确. 8．答案：B解答：由，∴，∴，解之得，由，有.{|10}{|1}A x x x x =-≥=≥{0,1,2}B ={1,2}A B =2(1)(2)23i ii i i +-=+-=+227cos 212sin 199αα=-=-=25103552()()2rrr r r r C x Cx x--=⋅⋅2r =1034r -=22552240r r C C ==20x y ++=(2,0),(0,2)A B --||AB =22(2)2x y -+=(2,0)20x y ++==P 20x y ++=d ≤≤+d ≤≤1||[2,6]2ABP S AB d ∆=⋅∈0x =2y =3424(y x x x x x '=-+=-+-()0f x '>(,-∞U ()f x (,-∞()0f x '<()22-+∞U ()f x (2-(,)2+∞~(10,)X B p 10(1) 2.4DX p p =-=21010 2.40p p -+=120.4,0.6p p ==(4)(6)P X P X =<=0.6p =9．答案：C 解答：，又，故，∴.故选C.10．答案：B解答：如图，为等边三角形，点为，，，外接球的球心，为的重心，由，得，取的中点，∴，∴球心到面的距离为，∴三棱锥体积最大值.11．答案：C解答：∵，，∴ ；又因为，所以； 在中，； ∵在中，，.12．答案：B解答：∵，，2222cos 1cos 442ABC a b c ab C S ab C ∆+-===1sin 2ABC S ab C ∆=tan 1C =4C π=ABC ∆OA B C D G ABC ∆ABC S ∆=6AB =BC H sin 60AH AB =⋅︒=23AG AH ==O ABC 2d ==D ABC -1(24)3D ABC V -=⨯+=2||PF b =2||OF c =||PO a =1|||PF OP 1||6PF a =2Rt POF ∆22||cos ||PF bOF cθ==12Rt PF F ∆2222121212||||||cos 2||||PF F F PF bPF F F cθ+-==⋅⋅222222224644633bb c a b c a c a c =⇒+-=⇒-=-223c a ⇒=e ⇒=0.2log 0.3a =2log 0.3b =∴，， ∴，∴即， 又∵，，∴，故选B.二、填空题 13．答案：解答：，∵，∴，解得. 14．答案：解答：，则， 所以. 15．答案：解答：由，有，解得，由得可取，∴在上有个零点.16．答案：解答：依题意得，抛物线的焦点为，故可设直线，联立消去得，设，，则，，∴，.又，，∴，∴.三、解答题17．答案：（1）或；（2）.解答：（1）设数列的公比为，∴，∴. ∴或.（2）由（1）知，或， 0.31log 0.2a =0.31log 2b =0.311log 0.4a b +=1101a b <+<01a b ab +<<0a >0b <0ab a b <+<122(4,2)a b +=//(2)c a b +1240λ⨯-⨯=12λ=3-(1)xxy ae ax e =+(0)12f a '=+=-3a =-3()cos(3)06f x x π=+=3()62x k k Z πππ+=+∈39k x ππ=+039k πππ≤+≤k 0,1,2()cos(3)6f x x π=+[0,]π32C (1,0)F :(1)AB y k x =-2(1),4,y k x y x =-⎧⎨=⎩y2222(24)0k x k x k -++=11(,)A x y 22(,)B x y 212224k x x k++=121x x =12124()2y y k x x k k+=+-=2121212[()1]4y y k x x x x =-++=-11(1,1)MA x y =+-22(1,1)MB x y =+-1212(1)(1)(1)(1)MA MB x x y y ⋅=+++--12121212()1()1x x x x y y y y =++++-++2224411410k k k+=++--+=2k =12n n a -=1(2)n n a -=-6{}n a q 2534a q a ==2q =±12n n a -=1(2)n n a -=-122112n nn S -==--1(2)1[1(2)]123n n n S +-==--+∴或（舍），∴. 18．解答：（1）第一种生产方式的平均数为，第二种生产方式平均数为，∴，所以第一种生产方式完成任务的平均时间大于第二种，∴第二种生产方式的效率更高.（2）由茎叶图数据得到，∴列联表为（3），∴有的把握认为两种生产方式的效率有差异. 19．解答：（1）∵正方形半圆面，∴半圆面，∴平面.∵在平面内，∴，又∵是半圆弧上异于的点，∴.又∵，∴平面，∵在平面内，∴平面平面.（2）如图建立坐标系：∵面积恒定，∴，最大.，，，，,设面的法向量为，设面的法向量为，，，，，， 同理，，2163mm S =-=1[1(2)]633m m S =--=6m =184x =274.7x =12x x >80m=222()40(151555)10 6.635()()()()20202020n ad bc K a b c d a c b d -⨯-⨯===>++++⨯⨯⨯99%ABCD ⊥CMD AD ⊥CMD AD ⊥MCD CM MCD AD CM ⊥M CD ,C D CM MD ⊥AD DM D =I CM ⊥ADM CM BCM BCM ⊥ADM ABC S ∆MO CD ⊥M ABC V -(0,0,1)M (2,1,0)A -(2,1,0)B (0,1,0)C (0,1,0)D -MAB 111(,,)m x y z =u r MCD 222(,,)n x y z =r(2,1,1)MA =--(2,1,1)MB =-(0,1,1)MC =-(0,1,1)MD =--11111120(1,0,2)20x y z m x y z --=⎧⇒=⎨+-=⎩(1,0,0)n =∴，∴ .20．解答：（1）设直线方程为，设,,联立消得， 则，得…①，且，， ∵，∴ 且.且…②.由①②得， ∴或. ∵，∴ .（2），,∵，，∴的坐标为.由于在椭圆上，∴ ，∴，，cos 5θ==sin θ=l y kx t =+11(,)A x y 22(,)B x y 22143y kx tx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y 222(43)84120k x ktx t +++-=2222644(412)(34)0k t t k ∆=--+>2243k t +>1228234kt x x k -+==+121226()2234ty y k x x t m k +=++==+0m >0t >0k <2344k t k+=-2222(34)4316k k k++>12k >12k <-0k <12k <-0FP FA FB ++=uu r uu r uu r r 20FP FM +=uu r uuu r r (1,)M m (1,0)F P (1,2)m -P 214143m +=34m =3(1,)2M -又，， 两式相减可得，又，，∴， 直线方程为， 即， ∴， 消去得，，，,∴. ∴，，成等差数列，.∴. 21． 解答：（1）若时，，∴. 令， ∴. ∴当时，，在上单调递增，2211143x y +=2222143x y +=1212121234y y x xx x y y -+=-⋅-+122x x +=1232yy +=1k =-l 3(1)4y x -=--74y x =-+2274143y x x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y 2285610x x -+=1,2x =||||3FA FB +==uu r uu r3||2FP ==uu r ||||2||FA FB FP +=FA FP FB 12122||||||||||c c cd FA FB a x a x x x a a a=-=--+=±-===28d =±0a =()(2)ln(1)2(1)f x x x x x =++->-1()ln(1)(2)21f x x x x '=+++-+1ln(1)11x x =++-+1()ln(1)11h x x x =++-+2211()1(1)(1)x h x x x x '=-=+++0x >()0h x '>()h x (0,)+∞当时，，在上单调递减. ∴， ∴恒成立，∴在上单调递增， 又，∴当时，；当时，.（2）， ，， ， .设，∴，，， ∴在邻域内，时，，时，.时，，由洛必达法则得， 时，，由洛必达法则得， 综上所述，. 22． 解答：（1）的参数方程为，∴的普通方程为，当时，直线：与有两个交点，当时，设直线的方程为，由直线与有两个交点有10x -<<()0h x '<()h x (1,0)-min ()(0)ln1110h x h ==+-=()0f x '≥()f x (1,)-+∞(0)2ln100f =-=10x -<<()0f x <0x >()0f x >21()(21)ln(1)11ax f x ax x x +'=+++-+22212(1)1()2ln(1)01(1)ax ax x ax f x a x x x ++--''=+++≤++222(1)ln(1)(21)(1)210a x x ax x ax ax +++++++-≤222(1)ln(1)340a x x ax ax x +++++≤22[2(1)ln(1)34]a x x x x x ++++≤-22()2(1)ln(1)34h x x x x x =++++()4(1)ln(1)2(1)64h x x x x x '=++++++(0)60h '=>(0)0h =0x =0x >()0h x >0x <()0h x <0x >222(1)ln(1)34x a x x x x -≤++++16a ≤-0x <222(1)ln(1)34x a x x x x -≥++++16a ≥-16a =-O e cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩O e 221x y +=90α=︒:0l x =O e 90α≠︒l tan y x α=l O e，得，∴或，∴或，综上.（2）点坐标为，当时，点坐标为，当时，设直线的方程为，，∴有，整理得，∴，，∴ 得代入④得.当点时满足方程，∴中点的的轨迹方程是，即，由图可知，，，则，故点的参数方程为（为参数，）.23．解答：1<2tan 1α>tan 1α>tan 1α<-4590α︒<<︒90135α︒<<︒(45,135)α∈︒︒P (,)x y 90α=︒P (0,0)90α≠︒l y kx =-1122(,),(,)A x y B xy 221x y y kx ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩①②22(1x kx +-=22(1)10k x +-+=1221x x k +=+12y y +=2211x ky k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩③④x k y =-220x y ++=(0,0)P 220x y ++=ABP 220x y ++=221(2x y ++=A(B0y <<P 222x y ββ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩β0βπ<<（1），如下图：（2）由（1）中可得：，， 当，时，取最小值， ∴的最小值为.13,21()2,123,1x x f x x x x x ⎧-≤-⎪⎪⎪=+-<<⎨⎪≥⎪⎪⎩3a ≥2b ≥3a =2b =a b +a b +5。

数学试卷第1页（共20页）数学试卷第2页（共20页）绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ)理科数学本试卷满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题：本题共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.已知集合{10}A xx =-∣≥,{0,1,2}B =,则A B = ()A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}2.()(1i 2i)+-=()A .3i--B .3i-+C .3i-D .3i+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()ABCD 4.若1sin 3α=,则cos2α=()A .89B .79C .79-D .89-5.252()x x+的展开式中4x 的系数为()A .10B .20C .40D .806.直线2=0x y ++分别与x 轴,y 交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)=2x y -+上,则ABP △面积的取值范围是()A .[2,6 ]B .[4,8]C.D 7.函数422y x x =-++的图象大致为()ABC D8.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, 2.4DX =,()6(4)P X P X ==＜,则p =()A .0.7B .0.6C .0.4D .0.39.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =()A .π2B .π3C .π4D .π6毕业学校_____________姓名________________考生号_____________________________________________-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷第3页（共20页）数学试卷第4页（共20页）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D ABC -体积的最大值为()A.B.C.D.11.设1F ,2F 是双曲线C ：22221(0,0)x y a b a b-=＞＞的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若1|||PF OP =,则C 的离心率为()AB .2CD12.设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则()A .0a b ab +＜＜B .ab a b +＜＜0C .0a b ab+＜＜D .0ab a b+＜＜第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题：本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量2)(1,=a ,)2(2,=-b ,),(1λ=c .若2()+∥c a b ,则=λ.14.曲线)e (1xy ax =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =.15函数π()cos(3)6f x x =+在[0,π]的零点个数为.16.已知点1()1,M -和抛物线C ：²4y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B两点.若90AMB ∠= ,则k =.三、解答题：共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17～21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.)(一)必考题：共60分.17.(12分)等比数列{}n a 中,11a =,534a a =.(1)求{}n a 的通项公式；(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .18.(12分)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：超过m不超过m第一种生产方式第二种生产方式(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：22()(a b)(c d)(a c)(b d)n ad bc K -=++++,2()P K k ≥0.0500.0100.001k3.8416.63510.82819.(12分)-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷第5页（共20页）数学试卷第6页（共20页）如图,边长为2的正方形ABCD 所在的平面与半圆弧 CD所在平面垂直,M 是 CD 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,求面MAB 与面MCD 所成二面角的正弦值.20.(12分)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C ：22143x y +=交于A ,B 两点,线段AB的中点为(1,)()M m m ＞0.(1)证明：12k ＜-；(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++= .证明：FA ,FP ,FB成等差数列,并求该数列的公差.21.(12分)已知函数22()()ln(1)2f x a x x x x +=-++.(1)若0a =,证明：当10x -＜＜时,()0f x ＜；当0x ＞时,()0f x ＞；(2)若=0x 是()f x 的极大值点,求a .(二)选考题：共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.［选修4—4：坐标系与参数方程］(10分)在平面直角坐标系xOy 中,O 的参数方程为cos ,sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),过点(0,2)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.23.［选修4—5：不等式选讲］(10分)设函数()211f x x x =++-.(1)画出() y f x =的图象；(2)当[ 0),x ∈+∞,()b x f ax +≤,求a b +的最小值.2018年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题1.【答案】C【解析】∵={1}A x x ｜≥,{0,1,2}B =,∴={1,2}A B ,故选C .毕业学校_____________姓名________________考生号_____________________________________________数学试卷第7页（共20页）数学试卷第8页（共20页）2.【答案】D【解析】21i 2i)(2i 2i i 3i )(+-=-+-=+,故选D .3.【答案】A【解析】两个木构件咬合成长方体时,小长方体(榫头)完全嵌入带卯眼的木构件,易知俯视图可以为A .故选A .4.【答案】B 【解析】由1sin 3α=,得22127cos212sin 12()=1399αα=-=-⨯-.故选B .5.【答案】C【解析】252()x x+的展开式的通项251103155()(2)2r r r r r r r T C x x C x ---+== ,令1034r -=,得2r =,所以4x 的系数为225240C ⨯=.故选C .6.【答案】A【解析】由圆22(2)=2x y -+可得圆心坐标(2,0),半径r =ABP △的面积记为S ,点P 到直线AB 的距离记为d ,则有12S AB d =.易知AB =max d ==min d =26S ≤≤,故选A .7.【答案】D【解析】∵42()2f x x x =-++,∴3()42f x x x '=-+,令()0f x '＞,解得2x -＜或22x 0＜＜,此时,()f x 递增；令()0f x '＜,解得22x -＜0或22x ,此时,()f x 递减.由此可得()f x 的大致图象.故选D .8.【答案】B【解析】由题知~1()0,X B p ,则(101 2.4)DX p p =⨯⨯-=,解得0.4p =或0.6.又∵()6(4)P X P X ==＜,即446664221010(1)(1)(1)0.5C P p C P p p p p --⇒-⇒＜＜＞,∴0.6p =,故选B .9.【答案】C【解析】根据余弦定理得2222cos a b c ab C +-=,因为2224ABCa Sbc +-=△,所以c 42os ABC ab C S =△,又1sin 2ABC S ab C =△,所以tan 1C =,因为π()0,C ∈，所以4C π=.故选C .10.【答案】B【解析】设ABC △的边长为a,则1sin602ABC S a a =△,解得6a =(负值舍去).ABC △的外接圆半径r 满足62sin60r =,得r =ABC 的距离为2=.所以点D 到平面ABC 的最大距离为246+=,所以三棱锥D ABC-体积的最大值为163⨯=,故选B .11.【答案】C【解析】点2(,0)F c 到渐近线b y x a =的距离2(0)PF b b ==＞,而2OF c =,所以在2Rt OPF △中,由勾股定理可得OP a ==,所以1PF ==.在2Rt OPF △中,222cos PF bPF O OF c∠==,在12F F P△中,2222222121221246cos 22PF F F PF b c a PF O PF F F b c+-+-∠==⋅⋅2,所以222222463464b b c a b c a c bc+-=⇒=-,则有22223()46c a c a -=-,解得c a =值舍去),即e =.故选C .数学试卷第9页（共20页）数学试卷第10页（共20页）12.【答案】B【解析】解法一：∵0.20.2log 0.3log 1=0a =＞,22log 0.3log 1=0b =＜,∴0ab ＜,排除C .∵0.20.20log 0.3log 0.2=1＜＜,22log 0.3log 0.5=1-＜,即01a ＜＜,1b ＜-,∴0a b +＜,排除D .∵220.2log 0.3lg 0.2log 0.2log 0.3lg 2b a ===,∴2223log 0.3log 0.2log 12b b a -=-=＜,∴1bb ab a b a+⇒+＜＜,排除A .故选B .解法二：易知01a ＜＜,1b -＜,∴0ab ＜,0a b +＜,∵0.30.30.311log 0.2log 2log 0.41a b +=+=＜,即1a b ab +＜,∴a b ab +＞,∴0ab a b +＜＜.故选B .第Ⅱ卷二、填空题13.【答案】12【解析】由已知得2(4,2)+=a b .又,()1c λ=,2()+∥c a b ,所以42=0λ-,解得12λ=.14.【答案】3-【解析】设(e ))1(xf x ax =+,则()()1e xf x ax a '=++,所以曲线在点(0,1)处的切线的斜率(0)12k f a '==+=-,解得3a =-.15.【答案】3【解析】令()0f x =,得πcos(3)6x +,解得ππ+()39k x k =∈Z .当0k =时,π9x =；当1k =时,4π9x =；当2k =时,7π9x =,又[ 0,π]x ∈,所以满足要求的零点有3个.16.【答案】2【解析】解法一：由题意可知C 的焦点坐标为(1,0),所以过焦点(1,0),斜率为k 的直线方程为1y x k =+,设111,y A y k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,221,y B y k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,将直线方程与抛物线方程联立得21,4,y x k y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩整理得2440y y k --=,从而得124y y k +=,124y y =- .∵1()1,M -,90AMB ∠= ,∴0MA MB = ,即1212(2)(2)(1)(1)0y yy y k k+++--= ,即2440k k -+=,解得2k =.解法二：设11A(,)x y ，22(),B x y ,则2112224,4,y x y x ⎧=⎨=⎩①②②-①得2221214()y y x x -=-,从而2121124y y x x k y y --+==.设AB 的中点为M '，连接MM '.∵直线AB 过抛物线24y x =的焦点，∴以线段AB 为直径的M '⊙与准线:1l x =-相切.∵1()1,M -,90AMB ∠= ,∴点M 在准线:1l x =-上,同时在M '⊙上,∴准线l 是M '⊙的切线,切点M ,且MM l '⊥,即MM '与x 轴平行,∴点M '的纵坐标为1,即1212221y y y y =⇒++=,故124422y y k =+==.故答案为：2.三、解答题17.【答案】(1)解：设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去)或2q =-或2q =.故1(2)n n a -=-或12n n a -=.(2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3nn S --=.由63m S =得(2)188m -=-.此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21n n S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.【解析】(1)解：设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去)或2q =-或2q =.故1(2)n n a -=-或12n n a -=.(2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3nn S --=.由63m S =得(2)188m -=-。