2018年高考理数真题试卷(全国Ⅱ卷)
一、选择题
1.(2018·全国Ⅱ卷理) ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】
故答案为:D
【分析】由复数的除法运算可得.
2.(2018·全国Ⅱ卷理)已知集合 .则A中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.5 D.4
【答案】A
【知识点】集合中元素的个数问题
【解析】【解答】集合A及点集元素是(0,0)(0,1)(-1,0)(1,0)(0,-1)(1,1)(1,-1)(-1,1)(-1,-1)共9个元素;
故答案为:A
【分析】由集合知识,可得集合A为点集,满足不程式 ,画出图象取整点可得。
3.(2018·全国Ⅱ卷理)函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】函数的图象与图象变化;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】f(x)= 因为f(x)= =-f(x) 所以f(x)为奇函数,排除A,又x , , ,但指数增长快些,
故答案为:B
【分析】由函数的性质:定义域、值域、单调性、奇偶性可得。
4.(2018·全国Ⅱ卷理)已知向量,满足=1, = 1 ,则·(2-)=( )
A.4 B.3 C.2 D.0
【答案】B
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】 .
故答案为:B
【分析】由已知代入运算即可。
5.(2018·全国Ⅱ卷理)双曲线 (a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】∵e= = ,
∴3= =2
∴
∴渐近线方程为:y=
故答案为:A
【分析】由离心率 可得 ,进而可求 ,即可求渐近线方程。
6.(2018·全国Ⅱ卷理)在 中, 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】∵
∴AB2=1+52-2×5×( )=26+6=32
∴AB=
故答案为:A
【分析】先由 用二倍角公式可求 ,再由余弦定理可得。
7.(2018·全国Ⅱ卷理)为计算 ,设计了右侧的程序框图,则在空白框中应填入( )
A.i=i+1 B.i=i+2 C.i=i+3 D.i=i+4
【答案】B
【知识点】循环结构;程序框图
【解析】【解答】依题意:i=1时,N=0+ ,T=0+
i=2时,N=0+ + ,T= ,依次下去…
∴i=i+2
故答案为:B
【分析】由程序框图知识可知。
8.(2018·全国Ⅱ卷理)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果,哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】不超过30的素数有:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29共10个
记任取两数和为30为事件A
P(A)=
故答案为:C
【分析】在不超过30的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10个数,从10个数中任选2个共有 种,则记其和等于30为事件A的结果总数为 种.
9.(2018·全国Ⅱ卷理)在长方形ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1= ,则异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】异面直线及其所成的角
【解析】【解答】以点D为坐标原点,以DA,DC, 分别为 轴, 轴, 轴建系,
=(1,1, )A(1,0,0)D1(0,0 )
∴
故答案为:C
【分析】以点D为坐标原点,以DA,DC, 分别为 轴, 轴, 轴建系,根据异面直线所成的角求解即可.
10.(2018·全国Ⅱ卷理)若 在 是减函数,则a的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦函数的性质
【解析】【解答】∵
由0+2kπ≤x+≤π+2kπ,(k∈Z)得:-+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z)
因此[ a,a] [-,]
∴[ a,a] [-,]
∴ a﹤a
a≥-,a≤
∴0﹤a≤
从而a的最大值为.
故答案为:A
【分析】利用两角和差的正弦公式化简,再结合已知条件求出最大值.
11.(2018·全国Ⅱ卷理)已知 是定义为 的奇函数,满足 。若 ,则 ( )
A.-50 B.0 C.2 D.50
【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】∵f(1-x)=f(1+x)
∴y=f(x)图象关于x=1对称,又是奇函数
∴f(x)是一个周期函数,且T=4
又f(1)=2 f(x)= f(2-x)
∴f(2)=f(0)=0
f(3)=f(-1)=-f(1)=-2 f(4)=f(0)=0
∴f(1)=2,f(2)=0,f(3)=-2,f(4)=0
∴原式f(1)+f(2)+…+ f(50)=f(1)+f(2)=2
故答案为:C
【分析】根据函数的对称性、奇偶性求出函数的周期数是4.
12.(2018·全国Ⅱ卷理)已知 、 是椭圆C: 的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为 的直线上, 为等腰三角形, ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】∵过A直线斜率为
∴tanα=
即
∴
∴
∴e=
故答案为:D
【分析】记 ,则 依题意可求 ,再由正弦定理得到 ,代入数据,可得离心率。
二、填空题。
13.(2018·全国Ⅱ卷理)曲线 在点 处的切线方程为 .
【答案】y=2x
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】y=2ln(x+1)
∴在点(0,0)处的切线方程为:y=2x
故答案为:y=2x
【分析】由曲线在某点处的导数的几何意义,得切线的斜率,由点斜式写出切线方程。
14.(2018·全国Ⅱ卷理)若x,y满足约束条件 ,则 的最大值为 .
【答案】9
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】依题意:画出可行域
当z=x+y,过点A(5,4)时,z有最大值zmax=9
故答案为:9
【分析】先画出可行域,由线性目标函数经过区域可得 。
15.(2018·全国Ⅱ卷理)已知sinα+cosβ=1,cosα+sinβ=0则sin(α+β)= 。
【答案】-
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】∵①
②
①2+②2得:
1+1+2sin(α+β)=1
∴sin(α+β)=-
故答案为:-
【分析】把两式平方相加即可。
16.(2018·全国Ⅱ卷理)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为 ,SA与圆锥底面所成角为45°。若△SAB的面积为 ,则圆锥的侧面积为 。
【答案】
【知识点】直线与平面所成的角
【解析】【解答】如图:设母线长为l
∵
∴
∴
2r=
r=
∴
【分析】先由 ,可得 可由 的面积等于 ,可求圆锥母线长,再由线面角 可求圆锥的高和底面圆的半径,代入圆锥侧面积公式可求。
三、解答题
17.(2018·全国Ⅱ卷理)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最小值。
【答案】(1)设数列的公差为d,由题意有:
a1=-7,S3=3a2=-15
a2=-5,d=2
∴an=a1+(n-1)d=-7+2(n-1)=2n-9
所以{an}的通项公式为:an=2n-9
(2)由(1)知数列{an}的前n项和
Sn=n(n-8)=n2-8n=(n-4)2-16≥-16
当n=4时取等,所以Sn的最小值为-16
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】(1)根据等差数列a1,S3可求得数列的公差,进而可求{an}的通项公式;
(2)由前n项和公式易得Sn,再根据二次函数求最值.
18.(2018·全国Ⅱ卷理)下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额 (单位:亿元)的折线图。
为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了 与时间变量t的两个线性回归模型,根据2000年至2016年的数据(时间变量 的值依次为1,2,…….,17)建立模型①: .根据2010年至2016年的数据(时间变量t的值依次为1,2,…,7)建立模型②:
(1) 分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资的预测值;
(2) 你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由。
【答案】(1)由题意可知模型①中,2018年对应的t=19,
预测值 =-30.4+13.5×19=226.1亿元
此时基础设施的投资预测值为226.1亿元;
模型②中,2018年对应的t=9,
预测值 =99+17.5×9=256.5亿元
此时基础设施的投资预测值为:256.5亿元;
(2)用模型②预测得到的2018年的基础设施的投资更可靠。因为从折线图上看,基础设施的投资在2009年到2010年发生了很大程度上的突变,所以用模型①预测2018年的会有一定程度的失真。
【知识点】线性回归方程
【解析】【分析】(1)根据函数表达式可求预估值;(2)看图易知可靠性.
19.(2018·全国Ⅱ卷理)设抛物线
的焦点为F,过F点且斜率
的直线
与
交于
两点,
.
(1)求
的方程。
(2)求过点
且与
的准线相切的圆的方程.
【答案】(1)设直线l 的方程:y=k(x-1)将其代入抛物线C:y2=4x得到:
K2x2-(2k2+4)x+k2=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),△=(2k2+4)-4k2=16k2+16>0
X1+x2=2+
而 ,且k>0
解得:k=1
所以直线l的方程:y=x-1
(2)由(1)得A,B的中点坐标为:(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
解得: 或
因此所求圆的方程为:(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144
【知识点】抛物线的应用
【解析】【分析】(1)由弦长公式,直线与抛物线相交知识易得l的方程;(2)找圆心,求半径。
20.(2018·全国Ⅱ卷理)如图,在三角锥 中, , , 为 的中点.
(1)证明: 平面 ;
(2)若点 在棱 上,且二面角 为 ,求 与平面 所成角的正弦值.
【答案】(1)PA=PC=AC=4 且O是AC的中点
PO⊥AC
∵AB=BC=2 ,AC=4,
∴
∴∠ABC=90° 连接BO
则OB=OC
∴PO2+BO2=PB2
PO⊥OB,PO⊥OC
OB∩OC=O
∴PO⊥平面ABC
(2)∵PO⊥平面ABC,∴PO⊥OB
∴AB=BC=2 O是AC的中点
∴OB⊥AC OB⊥平面PAC
如图所示以O为坐标原点, 为x轴正方向建立如图所示的直角坐标系O-xyz
则P(0,0, ) A(,0,-2,0),C(0,2,0),B(2,0,0)
平面PAC法向量为 =(1,0,0)设M(x,2-x,0)
平面PAM法向量为 =(1,λ,μ),
=(0,2, ), = (x,4-x,0)
则 即
即
得到 ,∴x=-4(舍)
,x=
即M
∴PAM的法向量
记PC与平面PAM所成的角为θ
∴
即PC与平面PAM所成的角为的正弦值为 .
【知识点】直线与平面垂直的性质;直线与平面所成的角;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(1)由线面垂直的判定定理易得;(2)先由条件建系,找到点M的位置,再用公式求线面角.
21.(2018·全国Ⅱ卷理)已知函数
(1)若a=1,证明:当 时,
(2)若 在 只有一个零点,求 .
【答案】(1)a=1时,f(x)=ex-x2
欲证x≥0时,f(x)≥等价于证明:
令 则
∴g(x)是(0,+∞)上的减函数,
所以g(x)≤g(0)=1,即
所以ex-x2≥1,即f(x)≥1
(2)当a﹥0时, 令h’(x)=0 解得x=2,h(2)=
当x∈(0,2),h’(x)﹤0,x∈(2,+∞),h’(x)﹥0;∴h(x)在(0,2)单调递减,∴在(2,+∞)单调递增.
(i)0﹤a﹤ 时,h(2)=1- ﹥0,此时h(x)在(0,+∞)上无零点,不合题意;(ii)a= 时,h(2)=0,h(x)在(0,+∞)上只有一个零点,符合题意;(iii)a﹥ 时,h(0)=1﹥0,h(2)=1- ﹤0;由(1)知:x﹥0,ex﹥x2+1 ∴ex= ﹥ 令 ﹥ax2,解得:x﹥4 ,当b﹥4 时,eb﹥ ﹥ab2取b满足b﹥2,且b﹥4 ,则 所以此时h(x)在(0,+∞)上有两个零点,不合题意;综上:a= 时,f(x)在(0,+∞)上只有一个零点.
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(1)利用导数证明不等式;(2)运用函数零点,求参数的值.
四、选考题[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(2018·全国Ⅱ卷理)在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),直线 的参数方程为 ( 为参数)
(1)求 和 的直角坐标方程
(2)若曲线 截直线 所得线段的中点坐标为 ,求 的斜率
【答案】(1)曲线C的直角坐标方程:
当cosα≠0,l的直角坐标方程为:xtanα y+2 tanα=0
当cosα=0,l的直角坐标方程为:x=1
(2)将直线l的参数方程代入曲线C得:
设l与曲线C交于A,B两点
点(1,2)恰好在直线l上,且是A,B两点的中点
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2
则有参数的几何意义:
故 =0
于是直线l的斜率k=tanα=-2
【知识点】参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(1)由参数方程与普通方程的互化易得;(2)由中点坐标公式易得.
五、选考题[选修4-5:不等式选讲]
23.(2018·全国Ⅱ卷理)设函数
(1) 当 时,求不等式 的解集;
(2)若 ,求 的取值范围
【答案】(1)a=1时,时,由
当x≥2时,由f(x)≥0得:6-2x≥0,解得:x≤3;
当-1<x<x时,f(x)≥0;
当x≤-1时,由f(x)≥0得:4+2x≥0,解得x≥-2
所以f(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤3}
(2)若f(x)≤1,即 恒成立
也就是x∈R, 恒成立
当x=2时取等,所以x∈R, 等价于
解得:a≥2或a≤-6
所以a的取值范围(-∞,-6] ∪[2,+∞)
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【分析】(1)由绝对值不等式的解法易得;(2)由绝对值几何意义转化易得.
1 / 12018年高考理数真题试卷(全国Ⅱ卷)
一、选择题
1.(2018·全国Ⅱ卷理) ( )
A. B. C. D.
2.(2018·全国Ⅱ卷理)已知集合 .则A中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.5 D.4
3.(2018·全国Ⅱ卷理)函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
4.(2018·全国Ⅱ卷理)已知向量,满足=1, = 1 ,则·(2-)=( )
A.4 B.3 C.2 D.0
5.(2018·全国Ⅱ卷理)双曲线 (a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
6.(2018·全国Ⅱ卷理)在 中, 则 ( )
A. B. C. D.
7.(2018·全国Ⅱ卷理)为计算 ,设计了右侧的程序框图,则在空白框中应填入( )
A.i=i+1 B.i=i+2 C.i=i+3 D.i=i+4
8.(2018·全国Ⅱ卷理)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果,哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( )
A. B. C. D.
9.(2018·全国Ⅱ卷理)在长方形ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1= ,则异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
10.(2018·全国Ⅱ卷理)若 在 是减函数,则a的最大值是( )
A. B. C. D.
11.(2018·全国Ⅱ卷理)已知 是定义为 的奇函数,满足 。若 ,则 ( )
A.-50 B.0 C.2 D.50
12.(2018·全国Ⅱ卷理)已知 、 是椭圆C: 的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为 的直线上, 为等腰三角形, ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题。
13.(2018·全国Ⅱ卷理)曲线 在点 处的切线方程为 .
14.(2018·全国Ⅱ卷理)若x,y满足约束条件 ,则 的最大值为 .
15.(2018·全国Ⅱ卷理)已知sinα+cosβ=1,cosα+sinβ=0则sin(α+β)= 。
16.(2018·全国Ⅱ卷理)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为 ,SA与圆锥底面所成角为45°。若△SAB的面积为 ,则圆锥的侧面积为 。
三、解答题
17.(2018·全国Ⅱ卷理)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最小值。
18.(2018·全国Ⅱ卷理)下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额 (单位:亿元)的折线图。
为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了 与时间变量t的两个线性回归模型,根据2000年至2016年的数据(时间变量 的值依次为1,2,…….,17)建立模型①: .根据2010年至2016年的数据(时间变量t的值依次为1,2,…,7)建立模型②:
(1) 分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资的预测值;
(2) 你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由。
19.(2018·全国Ⅱ卷理)设抛物线
的焦点为F,过F点且斜率
的直线
与
交于
两点,
.
(1)求
的方程。
(2)求过点
且与
的准线相切的圆的方程.
20.(2018·全国Ⅱ卷理)如图,在三角锥 中, , , 为 的中点.
(1)证明: 平面 ;
(2)若点 在棱 上,且二面角 为 ,求 与平面 所成角的正弦值.
21.(2018·全国Ⅱ卷理)已知函数
(1)若a=1,证明:当 时,
(2)若 在 只有一个零点,求 .
四、选考题[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(2018·全国Ⅱ卷理)在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),直线 的参数方程为 ( 为参数)
(1)求 和 的直角坐标方程
(2)若曲线 截直线 所得线段的中点坐标为 ,求 的斜率
五、选考题[选修4-5:不等式选讲]
23.(2018·全国Ⅱ卷理)设函数
(1) 当 时,求不等式 的解集;
(2)若 ,求 的取值范围
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】
故答案为:D
【分析】由复数的除法运算可得.
2.【答案】A
【知识点】集合中元素的个数问题
【解析】【解答】集合A及点集元素是(0,0)(0,1)(-1,0)(1,0)(0,-1)(1,1)(1,-1)(-1,1)(-1,-1)共9个元素;
故答案为:A
【分析】由集合知识,可得集合A为点集,满足不程式 ,画出图象取整点可得。
3.【答案】B
【知识点】函数的图象与图象变化;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】f(x)= 因为f(x)= =-f(x) 所以f(x)为奇函数,排除A,又x , , ,但指数增长快些,
故答案为:B
【分析】由函数的性质:定义域、值域、单调性、奇偶性可得。
4.【答案】B
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】 .
故答案为:B
【分析】由已知代入运算即可。
5.【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】∵e= = ,
∴3= =2
∴
∴渐近线方程为:y=
故答案为:A
【分析】由离心率 可得 ,进而可求 ,即可求渐近线方程。
6.【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】∵
∴AB2=1+52-2×5×( )=26+6=32
∴AB=
故答案为:A
【分析】先由 用二倍角公式可求 ,再由余弦定理可得。
7.【答案】B
【知识点】循环结构;程序框图
【解析】【解答】依题意:i=1时,N=0+ ,T=0+
i=2时,N=0+ + ,T= ,依次下去…
∴i=i+2
故答案为:B
【分析】由程序框图知识可知。
8.【答案】C
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】不超过30的素数有:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29共10个
记任取两数和为30为事件A
P(A)=
故答案为:C
【分析】在不超过30的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10个数,从10个数中任选2个共有 种,则记其和等于30为事件A的结果总数为 种.
9.【答案】C
【知识点】异面直线及其所成的角
【解析】【解答】以点D为坐标原点,以DA,DC, 分别为 轴, 轴, 轴建系,
=(1,1, )A(1,0,0)D1(0,0 )
∴
故答案为:C
【分析】以点D为坐标原点,以DA,DC, 分别为 轴, 轴, 轴建系,根据异面直线所成的角求解即可.
10.【答案】A
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦函数的性质
【解析】【解答】∵
由0+2kπ≤x+≤π+2kπ,(k∈Z)得:-+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z)
因此[ a,a] [-,]
∴[ a,a] [-,]
∴ a﹤a
a≥-,a≤
∴0﹤a≤
从而a的最大值为.
故答案为:A
【分析】利用两角和差的正弦公式化简,再结合已知条件求出最大值.
11.【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】∵f(1-x)=f(1+x)
∴y=f(x)图象关于x=1对称,又是奇函数
∴f(x)是一个周期函数,且T=4
又f(1)=2 f(x)= f(2-x)
∴f(2)=f(0)=0
f(3)=f(-1)=-f(1)=-2 f(4)=f(0)=0
∴f(1)=2,f(2)=0,f(3)=-2,f(4)=0
∴原式f(1)+f(2)+…+ f(50)=f(1)+f(2)=2
故答案为:C
【分析】根据函数的对称性、奇偶性求出函数的周期数是4.
12.【答案】D
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】∵过A直线斜率为
∴tanα=
即
∴
∴
∴e=
故答案为:D
【分析】记 ,则 依题意可求 ,再由正弦定理得到 ,代入数据,可得离心率。
13.【答案】y=2x
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】y=2ln(x+1)
∴在点(0,0)处的切线方程为:y=2x
故答案为:y=2x
【分析】由曲线在某点处的导数的几何意义,得切线的斜率,由点斜式写出切线方程。
14.【答案】9
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】依题意:画出可行域
当z=x+y,过点A(5,4)时,z有最大值zmax=9
故答案为:9
【分析】先画出可行域,由线性目标函数经过区域可得 。
15.【答案】-
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】∵①
②
①2+②2得:
1+1+2sin(α+β)=1
∴sin(α+β)=-
故答案为:-
【分析】把两式平方相加即可。
16.【答案】
【知识点】直线与平面所成的角
【解析】【解答】如图:设母线长为l
∵
∴
∴
2r=
r=
∴
【分析】先由 ,可得 可由 的面积等于 ,可求圆锥母线长,再由线面角 可求圆锥的高和底面圆的半径,代入圆锥侧面积公式可求。
17.【答案】(1)设数列的公差为d,由题意有:
a1=-7,S3=3a2=-15
a2=-5,d=2
∴an=a1+(n-1)d=-7+2(n-1)=2n-9
所以{an}的通项公式为:an=2n-9
(2)由(1)知数列{an}的前n项和
Sn=n(n-8)=n2-8n=(n-4)2-16≥-16
当n=4时取等,所以Sn的最小值为-16
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】(1)根据等差数列a1,S3可求得数列的公差,进而可求{an}的通项公式;
(2)由前n项和公式易得Sn,再根据二次函数求最值.
18.【答案】(1)由题意可知模型①中,2018年对应的t=19,
预测值 =-30.4+13.5×19=226.1亿元
此时基础设施的投资预测值为226.1亿元;
模型②中,2018年对应的t=9,
预测值 =99+17.5×9=256.5亿元
此时基础设施的投资预测值为:256.5亿元;
(2)用模型②预测得到的2018年的基础设施的投资更可靠。因为从折线图上看,基础设施的投资在2009年到2010年发生了很大程度上的突变,所以用模型①预测2018年的会有一定程度的失真。
【知识点】线性回归方程
【解析】【分析】(1)根据函数表达式可求预估值;(2)看图易知可靠性.
19.【答案】(1)设直线l 的方程:y=k(x-1)将其代入抛物线C:y2=4x得到:
K2x2-(2k2+4)x+k2=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),△=(2k2+4)-4k2=16k2+16>0
X1+x2=2+
而 ,且k>0
解得:k=1
所以直线l的方程:y=x-1
(2)由(1)得A,B的中点坐标为:(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
解得: 或
因此所求圆的方程为:(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144
【知识点】抛物线的应用
【解析】【分析】(1)由弦长公式,直线与抛物线相交知识易得l的方程;(2)找圆心,求半径。
20.【答案】(1)PA=PC=AC=4 且O是AC的中点
PO⊥AC
∵AB=BC=2 ,AC=4,
∴
∴∠ABC=90° 连接BO
则OB=OC
∴PO2+BO2=PB2
PO⊥OB,PO⊥OC
OB∩OC=O
∴PO⊥平面ABC
(2)∵PO⊥平面ABC,∴PO⊥OB
∴AB=BC=2 O是AC的中点
∴OB⊥AC OB⊥平面PAC
如图所示以O为坐标原点, 为x轴正方向建立如图所示的直角坐标系O-xyz
则P(0,0, ) A(,0,-2,0),C(0,2,0),B(2,0,0)
平面PAC法向量为 =(1,0,0)设M(x,2-x,0)
平面PAM法向量为 =(1,λ,μ),
=(0,2, ), = (x,4-x,0)
则 即
即
得到 ,∴x=-4(舍)
,x=
即M
∴PAM的法向量
记PC与平面PAM所成的角为θ
∴
即PC与平面PAM所成的角为的正弦值为 .
【知识点】直线与平面垂直的性质;直线与平面所成的角;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(1)由线面垂直的判定定理易得;(2)先由条件建系,找到点M的位置,再用公式求线面角.
21.【答案】(1)a=1时,f(x)=ex-x2
欲证x≥0时,f(x)≥等价于证明:
令 则
∴g(x)是(0,+∞)上的减函数,
所以g(x)≤g(0)=1,即
所以ex-x2≥1,即f(x)≥1
(2)当a﹥0时, 令h’(x)=0 解得x=2,h(2)=
当x∈(0,2),h’(x)﹤0,x∈(2,+∞),h’(x)﹥0;∴h(x)在(0,2)单调递减,∴在(2,+∞)单调递增.
(i)0﹤a﹤ 时,h(2)=1- ﹥0,此时h(x)在(0,+∞)上无零点,不合题意;(ii)a= 时,h(2)=0,h(x)在(0,+∞)上只有一个零点,符合题意;(iii)a﹥ 时,h(0)=1﹥0,h(2)=1- ﹤0;由(1)知:x﹥0,ex﹥x2+1 ∴ex= ﹥ 令 ﹥ax2,解得:x﹥4 ,当b﹥4 时,eb﹥ ﹥ab2取b满足b﹥2,且b﹥4 ,则 所以此时h(x)在(0,+∞)上有两个零点,不合题意;综上:a= 时,f(x)在(0,+∞)上只有一个零点.
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(1)利用导数证明不等式;(2)运用函数零点,求参数的值.
22.【答案】(1)曲线C的直角坐标方程:
当cosα≠0,l的直角坐标方程为:xtanα y+2 tanα=0
当cosα=0,l的直角坐标方程为:x=1
(2)将直线l的参数方程代入曲线C得:
设l与曲线C交于A,B两点
点(1,2)恰好在直线l上,且是A,B两点的中点
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2
则有参数的几何意义:
故 =0
于是直线l的斜率k=tanα=-2
【知识点】参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(1)由参数方程与普通方程的互化易得;(2)由中点坐标公式易得.
23.【答案】(1)a=1时,时,由
当x≥2时,由f(x)≥0得:6-2x≥0,解得:x≤3;
当-1<x<x时,f(x)≥0;
当x≤-1时,由f(x)≥0得:4+2x≥0,解得x≥-2
所以f(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤3}
(2)若f(x)≤1,即 恒成立
也就是x∈R, 恒成立
当x=2时取等,所以x∈R, 等价于
解得:a≥2或a≤-6
所以a的取值范围(-∞,-6] ∪[2,+∞)
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【分析】(1)由绝对值不等式的解法易得;(2)由绝对值几何意义转化易得.
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