2017年高考数学真题试卷(浙江卷)

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名称 2017年高考数学真题试卷(浙江卷)
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文件大小 261.4KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 数学
更新时间 2017-06-12 00:00:00

文档简介

2017年高考数学真题试卷(浙江卷)
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(2017·浙江)已知集合P={x|﹣1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=(  )
A.(﹣1,2) B.(0,1) C.(﹣1,0) D.(1,2)
2.(2017·浙江)椭圆 + =1的离心率是(  )
A. B. C. D.
3.(2017·浙江)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm2)是(  )
A.+1 B.+3 C.+1 D.+3
4.(2017·浙江)若x、y满足约束条件 ,则z=x+2y的取值范围是(  )
A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞)
5.(2017·浙江)若函数f(x)=x2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M﹣m(  )
A.与a有关,且与b有关 B.与a有关,但与b无关
C.与a无关,且与b无关 D.与a无关,但与b有关
6.(2017·浙江)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(2017·浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
8.(2017·浙江)已知随机变量ξi满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1﹣pi,i=1,2.若0<p1<p2< ,则(  )
A.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)
B.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)
C.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)
D.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)
9.(2017·浙江)如图,已知正四面体D﹣ABC(所有棱长均相等的三棱锥),P、Q、R分别为AB、BC、CA上的点,AP=PB, = =2,分别记二面角D﹣PR﹣Q,D﹣PQ﹣R,D﹣QR﹣P的平面角为α、β、γ,则(  )
A.γ<α<β B.α<γ<β C.α<β<γ D.β<γ<α
10.(2017·浙江)如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记I1= ,I2= ,I3= ,则(  )
A.I1<I2<I3 B.I1<I3<I2 C.I3<I1<I2 D.I2<I1<I3
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分
11.(2017·浙江)我国古代数学家刘徽创立的“割圆术”可以估算圆周率π,理论上能把π的值计算到任意精度,祖冲之继承并发展了“割圆术”,将π的值精确到小数点后七位,其结果领先世界一千多年,“割圆术”的第一步是计算单位圆内接正六边形的面积S6,S6=   .
12.(2017·浙江)已知a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),则a2+b2=   ,ab=   .
13.(2017·浙江)已知多项式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,则a4=   ,a5=   .
14.(2017·浙江)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2,点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是   ,cos∠BDC=   .
15.(2017·浙江)已知向量 、 满足| |=1,| |=2,则| + |+| ﹣ |的最小值是   ,最大值是   .
16.(2017·浙江)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有   种不同的选法.(用数字作答)
17.(2017·浙江)已知a∈R,函数f(x)=|x+ ﹣a|+a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是   .
三、解答题(共5小题,满分74分)
18.(2017·浙江)已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣2 sinx cosx(x∈R).
(Ⅰ)求f( )的值.
(Ⅱ)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
19.(2017·浙江)如图,已知四棱锥P﹣ABCD,△PAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,BC∥AD,CD⊥AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:CE∥平面PAB;
(Ⅱ)求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
20.(2017·浙江)已知函数f(x)=(x﹣ )e﹣x(x≥ ).
(Ⅰ)求f(x)的导函数;
(Ⅱ)求f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围.
21.(2017·浙江)如图,已知抛物线x2=y,点A(﹣ , ),B( , ),抛物线上的点P(x,y)(﹣ <x< ),过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.
(Ⅰ)求直线AP斜率的取值范围;
(Ⅱ)求|PA| |PQ|的最大值.
22.(2017·浙江)已知数列{xn}满足:x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*),证明:当n∈N*时,
(Ⅰ)0<xn+1<xn;
(Ⅱ)2xn+1﹣xn≤ ;
(Ⅲ) ≤xn≤ .
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】并集及其运算
【解析】【解答】解:集合P={x|﹣1<x<1},Q={x|0<x<2},
那么P∪Q={x|﹣1<x<2}=(﹣1,2).
故选:A.
【分析】直接利用并集的运算法则化简求解即可.
2.【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:椭圆 + =1,可得a=3,b=2,则c= = ,
所以椭圆的离心率为: = .
故选:B.
【分析】直接利用椭圆的简单性质求解即可.
3.【答案】A
【知识点】由三视图求面积、体积;由三视图还原实物图;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:由几何的三视图可知,该几何体是圆锥的一半和一个三棱锥组成,
圆锥的底面圆的半径为1,三棱锥的底面是底边长2的等腰直角三角形,圆锥的高和棱锥的高相等均为3,
故该几何体的体积为 × ×π×12×3+ × × × ×3= +1,
故选:A
【分析】根据几何体的三视图,该几何体是圆锥的一半和一个三棱锥组成,画出图形,结合图中数据即可求出它的体积.
4.【答案】D
【知识点】二元一次不等式(组)与平面区域;简单线性规划
【解析】【解答】解:x、y满足约束条件
,化简得
表示的可行域如图:
由图可知,该可行域为以开放区域,目标函数z=x+2y经过点(2,1)时,函数取得最小值,最小值为4,无最大值,
所以目标函数的范围是[4,+∞).
故选:D.
【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解即可.
5.【答案】B
【知识点】二次函数的性质
【解析】【解答】解:函数f(x)=x2+ax+b的图象是开口朝上且以直线x=﹣ 为对称轴的抛物线,
①当﹣ >1或﹣ <0,即a<﹣2,或a>0时,
函数f(x)在区间[0,1]上单调,
此时M﹣m=|f(1)﹣f(0)|=|a|,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
②当 ≤﹣ ≤1,即﹣2≤a≤﹣1时,
函数f(x)在区间[0,﹣ ]上递减,在[﹣ ,1]上递增,
且f(0)>f(1),
此时M﹣m=f(0)﹣f(﹣ )= ,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
③当0≤﹣ < ,即﹣1<a≤0时,
函数f(x)在区间[0,﹣ ]上递减,在[﹣ ,1]上递增,
且f(0)<f(1),
此时M﹣m=f(0)﹣f(﹣ )=a﹣ ,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
综上可得:M﹣m的值与a有关,与b无关
故选:B
【分析】结合二次函数的图象和性质,分类讨论不同情况下M﹣m的取值与a,b的关系,综合可得答案.
6.【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵S4+S6>2S5,
∴4a1+6d+6a1+15d>2(5a1+10d),
∴21d>20d,
∴d>0,
故“d>0”是“S4+S6>2S5”充分必要条件,
故选:C
【分析】根据等差数列的求和公式和S4+S6>2S5,可以得到d>0,根据充分必要条件的定义即可判断.
7.【答案】D
【知识点】函数的图象;函数的单调性与导数正负的关系
【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,
则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,
且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,
故选D
【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能
8.【答案】A
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:∵随机变量ξi满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1﹣pi,i=1,2,…,
0<p1<p2< ,
∴ <1﹣p2<1﹣p1<1,
E(ξ1)=1×p1+0×(1﹣p1)=p1,
E(ξ2)=1×p2+0×(1﹣p2)=p2,
D(ξ1)=(1﹣p1)2p1+(0﹣p1)2(1﹣p1)= ,
D(ξ2)=(1﹣p2)2p2+(0﹣p2)2(1﹣p2)= ,
D(ξ1)﹣D(ξ2)=p1﹣p12﹣( )=(p2﹣p1)(p1+p2﹣1)<0,
∴E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2).
故选:A.
【分析】由已知得0<p1<p2< , <1﹣p2<1﹣p1<1,求出E(ξ1)=p1,E(ξ2)=p2,从而求出D(ξ1),D(ξ2),由此能求出结果.
9.【答案】B
【知识点】用空间向量研究二面角;二面角的平面角及求法
【解析】【解答】解法一:如图所示,建立空间直角坐标系.设底面△ABC的中心为O.
不妨设OP=3.则O(0,0,0),P(0,﹣3,0),C(0,﹣6,0),D(0,0,6 ),
Q ,R ,
= , =(0,3,6 ), =( ,5,0), = ,
= .
设平面PDR的法向量为 =(x,y,z),则 ,可得 ,
可得 = ,取平面ABC的法向量 =(0,0,1).
则cos = = ,取α=arccos .
同理可得:β=arccos .γ=arccos .
∵ > > .
∴α<γ<β.
解法二:如图所示,连接OD,OQ,OR,过点O发布作垂线:OE⊥DR,OF⊥DQ,OG⊥QR,垂足分别为E,F,G,连接PE,PF,PG.
设OP=h.
则cosα= = = .
同理可得:cosβ= = ,cosγ= = .
由已知可得:OE>OG>OF.
∴cosα>cosγ>cosβ,α,β,γ为锐角.
∴α<γ<β.
故选:B.
【分析】解法一:如图所示,建立空间直角坐标系.设底面△ABC的中心为O.不妨设OP=3.则O(0,0,0),P(0,﹣3,0),C(0,﹣6,0),D(0,0,6 ),Q ,R ,利用法向量的夹角公式即可得出二面角.
解法二:如图所示,连接OD,OQ,OR,过点O发布作垂线:OE⊥DR,OF⊥DQ,OG⊥QR,垂足分别为E,F,G,连接PE,PF,PG.设OP=h.可得cosα= = = .同理可得:cosβ= = ,cosγ= = .由已知可得:OE>OG>OF.即可得出.
10.【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,
∴AC=2 ,
∴∠AOB=∠COD>90°,
由图象知OA<OC,OB<OD,
∴0> > , >0,
即I3<I1<I2,
故选:C.
【分析】根据向量数量积的定义结合图象边角关系进行判断即可.
11.【答案】
【知识点】模拟方法估计概率
【解析】【解答】解:如图所示,
单位圆的半径为1,则其内接正六边形ABCDEF中,
△AOB是边长为1的正三角形,
所以正六边形ABCDEF的面积为
S6=6× ×1×1×sin60°= .
故答案为: .
【分析】根据题意画出图形,结合图形求出单位圆的内接正六边形的面积.
12.【答案】5;2
【知识点】复数相等的充要条件;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),
∴3+4i=a2﹣b2+2abi,
∴3=a2﹣b2,2ab=4,
解得ab=2, , .
则a2+b2=5,
故答案为:5,2.
【分析】a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),可得3+4i=a2﹣b2+2abi,可得3=a2﹣b2,2ab=4,解出即可得出.
13.【答案】16;4
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:多项式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,
(x+1)3中,x的系数是:3,常数是1;(x+2)2中x的系数是4,常数是4,
a4=3×4+1×4=16;
a5=1×4=4.
故答案为:16;4.
【分析】利用二项式定理的展开式,求解x的系数就是两个多项式的展开式中x与常数乘积之和,a5就是常数的乘积.
14.【答案】;
【知识点】二倍角的余弦公式;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:如图,取BC得中点E,
∵AB=AC=4,BC=2,
∴BE= BC=1,AE⊥BC,
∴AE= = ,
∴S△ABC= BC AE= ×2× = ,
∵BD=2,
∴S△BDC= S△ABC= ,
∵BC=BD=2,
∴∠BDC=∠BCD,
∴∠ABE=2∠BDC
在Rt△ABE中,
∵cos∠ABE= = ,
∴cos∠ABE=2cos2∠BDC﹣1= ,
∴cos∠BDC= ,
故答案为: ,
【分析】如图,取BC得中点E,根据勾股定理求出AE,再求出S△ABC,再根据S△BDC= S△ABC即可求出,根据等腰三角形的性质和二倍角公式即可求出
15.【答案】4;
【知识点】函数的最值及其几何意义;向量的模;三角函数的值域与最值;余弦定理
【解析】【解答】解:记∠AOB=α,则0≤α≤π,如图,
由余弦定理可得:
| + |= ,
| ﹣ |= ,
令x= ,y= ,
则x2+y2=10(x、y≥1),其图象为一段圆弧MN,如图,
令z=x+y,则y=﹣x+z,
则直线y=﹣x+z过M、N时z最小为zmin=1+3=3+1=4,
当直线y=﹣x+z与圆弧MN相切时z最大,
由平面几何知识易知zmax即为原点到切线的距离的 倍,
也就是圆弧MN所在圆的半径的 倍,
所以zmax= × = .
综上所述,| + |+| ﹣ |的最小值是4,最大值是 .
故答案为:4、 .
【分析】通过记∠AOB=α(0≤α≤π),利用余弦定理可可知| + |= 、| ﹣ |= ,进而换元,转化为线性规划问题,计算即得结论.
16.【答案】660
【知识点】基本计数原理的应用;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:第一类,先选1女3男,有C63C21=40种,这4人选2人作为队长和副队有A42=12种,故有40×12=480种,
第二类,先选2女2男,有C62C22=15种,这4人选2人作为队长和副队有A42=12种,故有15×12=180种,
根据分类计数原理共有480+180=660种,
故答案为:660
【分析】由题意分两类选1女3男或选2女2男,再计算即可
17.【答案】(﹣∞, ]
【知识点】函数的最值及其几何意义;绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:由题可知|x+ ﹣a|+a≤5,即|x+ ﹣a|≤5﹣a,所以a≤5,
又因为|x+ ﹣a|≤5﹣a,
所以a﹣5≤x+ ﹣a≤5﹣a,
所以2a﹣5≤x+ ≤5,
又因为1≤x≤4,4≤x+ ≤5,
所以2a﹣5≤4,解得a≤ ,
故答案为:(﹣∞, ].
【分析】通过转化可知|x+ ﹣a|+a≤5且a≤5,进而解绝对值不等式可知2a﹣5≤x+ ≤5,进而计算可得结论.
18.【答案】解:∵函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣2 sinx cosx=﹣ sin2x﹣cos2x=2sin(2x+ )
(Ⅰ)f( )=2sin(2× + )=2sin =2,
(Ⅱ)∵ω=2,故T=π,
即f(x)的最小正周期为π,
由2x+ ∈[﹣ +2kπ, +2kπ],k∈Z得:
x∈[﹣ +kπ,﹣ +kπ],k∈Z,
故f(x)的单调递增区间为[﹣ +kπ,﹣ +kπ],k∈Z.
【知识点】复合函数的单调性;简单的三角恒等变换;三角函数的化简求值;三角函数的周期性;正弦函数的单调性
【解析】【分析】利用二倍角公式及辅助角公式化简函数的解析式,
(Ⅰ)代入可得:f( )的值.
(Ⅱ)根据正弦型函数的图象和性质,可得f(x)的最小正周期及单调递增区间
19.【答案】证明:(Ⅰ)取AD的中点F,连结EF,CF,∵E为PD的中点,∴EF∥PA,在四边形ABCD中,BC∥AD,AD=2DC=2CB,F为中点,∴CF∥AB,∴平面EFC∥平面ABP,∵EC 平面EFC,∴EC∥平面PAB.(Ⅱ)连结BF,过F作FM⊥PB于M,连结PF,∵PA=PD,∴PF⊥AD,推导出四边形BCDF为矩形,∴BF⊥AD,∴AD⊥平面PBF,又AD∥BC,∴BC⊥平面PBF,∴BC⊥PB,设DC=CB=1,则AD=PC=2,∴PB=,BF=PF=1,∴MF=,又BC⊥平面PBF,∴BC⊥MF,∴MF⊥平面PBC,即点F到平面PBC的距离为,∵E为PD的中点,∴E天平面PBC的距离为,在△PCD中,PC=2,CD=1,PD=,由余弦定理得CE=,设直线CE与平面PBC所成角为θ,则sinθ=
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角;向量方法证明线、面的位置关系定理;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(Ⅰ)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过D作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角系,利用向量法能证明CE∥平面PAB.
(Ⅱ)求出平面PBC的法向量和 ,利用向量法能求出直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
20.【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣ )e﹣x(x≥ ),
导数f′(x)=(1﹣ 2)e﹣x﹣(x﹣ )e﹣x
=(1﹣x+ )e﹣x=(1﹣x)(1﹣ )e﹣x;
(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣ )e﹣x,
可得f′(x)=0时,x=1或 ,
当 <x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;
当1<x< 时,f′(x)>0,f(x)递增;
当x> 时,f′(x)<0,f(x)递减,
且x≥ x2≥2x﹣1 (x﹣1)2≥0,
则f(x)≥0.
由f( )= e ,f(1)=0,f( )= e ,
即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.
则f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围是[0, e ].
【知识点】简单复合函数求导法则;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当 <x<1时,当1<x< 时,当x> 时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f( ),f(1),f( ),即可得到所求取值范围.
21.【答案】解:(Ⅰ)由题可知P(x,x2),﹣ <x< ,所以kAP= =x﹣ ∈(﹣1,1),故直线AP斜率的取值范围是:(﹣1,1);(Ⅱ)由(I)知P(x,x2),﹣ <x< ,所以 =(﹣ ﹣x, ﹣x2),设直线AP的斜率为k,则AP:y=kx+ k+ ,BP:y=﹣ x+ + ,联立直线AP、BP方程可知Q( , ),故 =( , ),又因为 =(﹣1﹣k,﹣k2﹣k),故﹣|PA| |PQ|= = + =(1+k)3(k﹣1),所以|PA| |PQ|=(1+k)3(1﹣k),令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,则f′(x)=(1+x)2(2﹣4x)=﹣2(1+x)2(2x﹣1),由于当﹣1<x<﹣ 时f′(x)>0,当 <x<1时f′(x)<0,故f(x)max=f( )= ,即|PA| |PQ|的最大值为 .
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值;平面向量的数量积运算;斜率的计算公式;抛物线的应用;圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过点P在抛物线上可设P(x,x2),利用斜率公式结合﹣ <x< 可得结论;
(Ⅱ)通过(I)知P(x,x2)、﹣ <x< ,设直线AP的斜率为k,联立直线AP、BP方程可知Q点坐标,进而可用k表示出 、 ,计算可知|PA| |PQ|=(1+k)3(1﹣k),通过令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,求导结合单调性可得结论.
22.【答案】解:(Ⅰ)用数学归纳法证明:xn>0,
当n=1时,x1=1>0,成立,
假设当n=k时成立,则xk>0,
那么n=k+1时,若xk+1<0,则0<xk=xk+1+ln(1+xk+1)<0,矛盾,
故xn+1>0,
因此xn>0,(n∈N*)
∴xn=xn+1+ln(1+xn+1)>xn+1,
因此0<xn+1<xn(n∈N*),
(Ⅱ)由xn=xn+1+ln(1+xn+1)得xnxn+1﹣4xn+1+2xn=xn+12﹣2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1),
记函数f(x)=x2﹣2x+(x+2)ln(1+x),x≥0
∴f′(x)= +ln(1+x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(x)≥f(0)=0,
因此xn+12﹣2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1)≥0,
故2xn+1﹣xn≤ ;
(Ⅲ)∵xn=xn+1+ln(1+xn+1)≤xn+1+xn+1=2xn+1,
∴xn≥ ,
由 ≥2xn+1﹣xn得 ﹣ ≥2( ﹣ )>0,
∴ ﹣ ≥2( ﹣ )≥…≥2n﹣1( ﹣ )=2n﹣2,
∴xn≤ ,
综上所述 ≤xn≤ .
【知识点】利用导数研究函数的单调性;数列的函数特性;数列的递推公式;数列与不等式的综合;数学归纳法的原理
【解析】【分析】(Ⅰ)用数学归纳法即可证明,
(Ⅱ)构造函数,利用导数判断函数的单调性,把数列问题转化为函数问题,即可证明,
(Ⅲ)由 ≥2xn+1﹣xn得 ﹣ ≥2( ﹣ )>0,继续放缩即可证明
1 / 12017年高考数学真题试卷(浙江卷)
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(2017·浙江)已知集合P={x|﹣1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=(  )
A.(﹣1,2) B.(0,1) C.(﹣1,0) D.(1,2)
【答案】A
【知识点】并集及其运算
【解析】【解答】解:集合P={x|﹣1<x<1},Q={x|0<x<2},
那么P∪Q={x|﹣1<x<2}=(﹣1,2).
故选:A.
【分析】直接利用并集的运算法则化简求解即可.
2.(2017·浙江)椭圆 + =1的离心率是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:椭圆 + =1,可得a=3,b=2,则c= = ,
所以椭圆的离心率为: = .
故选:B.
【分析】直接利用椭圆的简单性质求解即可.
3.(2017·浙江)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm2)是(  )
A.+1 B.+3 C.+1 D.+3
【答案】A
【知识点】由三视图求面积、体积;由三视图还原实物图;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:由几何的三视图可知,该几何体是圆锥的一半和一个三棱锥组成,
圆锥的底面圆的半径为1,三棱锥的底面是底边长2的等腰直角三角形,圆锥的高和棱锥的高相等均为3,
故该几何体的体积为 × ×π×12×3+ × × × ×3= +1,
故选:A
【分析】根据几何体的三视图,该几何体是圆锥的一半和一个三棱锥组成,画出图形,结合图中数据即可求出它的体积.
4.(2017·浙江)若x、y满足约束条件 ,则z=x+2y的取值范围是(  )
A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞)
【答案】D
【知识点】二元一次不等式(组)与平面区域;简单线性规划
【解析】【解答】解:x、y满足约束条件
,化简得
表示的可行域如图:
由图可知,该可行域为以开放区域,目标函数z=x+2y经过点(2,1)时,函数取得最小值,最小值为4,无最大值,
所以目标函数的范围是[4,+∞).
故选:D.
【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解即可.
5.(2017·浙江)若函数f(x)=x2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M﹣m(  )
A.与a有关,且与b有关 B.与a有关,但与b无关
C.与a无关,且与b无关 D.与a无关,但与b有关
【答案】B
【知识点】二次函数的性质
【解析】【解答】解:函数f(x)=x2+ax+b的图象是开口朝上且以直线x=﹣ 为对称轴的抛物线,
①当﹣ >1或﹣ <0,即a<﹣2,或a>0时,
函数f(x)在区间[0,1]上单调,
此时M﹣m=|f(1)﹣f(0)|=|a|,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
②当 ≤﹣ ≤1,即﹣2≤a≤﹣1时,
函数f(x)在区间[0,﹣ ]上递减,在[﹣ ,1]上递增,
且f(0)>f(1),
此时M﹣m=f(0)﹣f(﹣ )= ,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
③当0≤﹣ < ,即﹣1<a≤0时,
函数f(x)在区间[0,﹣ ]上递减,在[﹣ ,1]上递增,
且f(0)<f(1),
此时M﹣m=f(0)﹣f(﹣ )=a﹣ ,
故M﹣m的值与a有关,与b无关
综上可得:M﹣m的值与a有关,与b无关
故选:B
【分析】结合二次函数的图象和性质,分类讨论不同情况下M﹣m的取值与a,b的关系,综合可得答案.
6.(2017·浙江)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵S4+S6>2S5,
∴4a1+6d+6a1+15d>2(5a1+10d),
∴21d>20d,
∴d>0,
故“d>0”是“S4+S6>2S5”充分必要条件,
故选:C
【分析】根据等差数列的求和公式和S4+S6>2S5,可以得到d>0,根据充分必要条件的定义即可判断.
7.(2017·浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】函数的图象;函数的单调性与导数正负的关系
【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,
则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,
且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,
故选D
【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能
8.(2017·浙江)已知随机变量ξi满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1﹣pi,i=1,2.若0<p1<p2< ,则(  )
A.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)
B.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)
C.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)
D.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)
【答案】A
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:∵随机变量ξi满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1﹣pi,i=1,2,…,
0<p1<p2< ,
∴ <1﹣p2<1﹣p1<1,
E(ξ1)=1×p1+0×(1﹣p1)=p1,
E(ξ2)=1×p2+0×(1﹣p2)=p2,
D(ξ1)=(1﹣p1)2p1+(0﹣p1)2(1﹣p1)= ,
D(ξ2)=(1﹣p2)2p2+(0﹣p2)2(1﹣p2)= ,
D(ξ1)﹣D(ξ2)=p1﹣p12﹣( )=(p2﹣p1)(p1+p2﹣1)<0,
∴E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2).
故选:A.
【分析】由已知得0<p1<p2< , <1﹣p2<1﹣p1<1,求出E(ξ1)=p1,E(ξ2)=p2,从而求出D(ξ1),D(ξ2),由此能求出结果.
9.(2017·浙江)如图,已知正四面体D﹣ABC(所有棱长均相等的三棱锥),P、Q、R分别为AB、BC、CA上的点,AP=PB, = =2,分别记二面角D﹣PR﹣Q,D﹣PQ﹣R,D﹣QR﹣P的平面角为α、β、γ,则(  )
A.γ<α<β B.α<γ<β C.α<β<γ D.β<γ<α
【答案】B
【知识点】用空间向量研究二面角;二面角的平面角及求法
【解析】【解答】解法一:如图所示,建立空间直角坐标系.设底面△ABC的中心为O.
不妨设OP=3.则O(0,0,0),P(0,﹣3,0),C(0,﹣6,0),D(0,0,6 ),
Q ,R ,
= , =(0,3,6 ), =( ,5,0), = ,
= .
设平面PDR的法向量为 =(x,y,z),则 ,可得 ,
可得 = ,取平面ABC的法向量 =(0,0,1).
则cos = = ,取α=arccos .
同理可得:β=arccos .γ=arccos .
∵ > > .
∴α<γ<β.
解法二:如图所示,连接OD,OQ,OR,过点O发布作垂线:OE⊥DR,OF⊥DQ,OG⊥QR,垂足分别为E,F,G,连接PE,PF,PG.
设OP=h.
则cosα= = = .
同理可得:cosβ= = ,cosγ= = .
由已知可得:OE>OG>OF.
∴cosα>cosγ>cosβ,α,β,γ为锐角.
∴α<γ<β.
故选:B.
【分析】解法一:如图所示,建立空间直角坐标系.设底面△ABC的中心为O.不妨设OP=3.则O(0,0,0),P(0,﹣3,0),C(0,﹣6,0),D(0,0,6 ),Q ,R ,利用法向量的夹角公式即可得出二面角.
解法二:如图所示,连接OD,OQ,OR,过点O发布作垂线:OE⊥DR,OF⊥DQ,OG⊥QR,垂足分别为E,F,G,连接PE,PF,PG.设OP=h.可得cosα= = = .同理可得:cosβ= = ,cosγ= = .由已知可得:OE>OG>OF.即可得出.
10.(2017·浙江)如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记I1= ,I2= ,I3= ,则(  )
A.I1<I2<I3 B.I1<I3<I2 C.I3<I1<I2 D.I2<I1<I3
【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,
∴AC=2 ,
∴∠AOB=∠COD>90°,
由图象知OA<OC,OB<OD,
∴0> > , >0,
即I3<I1<I2,
故选:C.
【分析】根据向量数量积的定义结合图象边角关系进行判断即可.
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分
11.(2017·浙江)我国古代数学家刘徽创立的“割圆术”可以估算圆周率π,理论上能把π的值计算到任意精度,祖冲之继承并发展了“割圆术”,将π的值精确到小数点后七位,其结果领先世界一千多年,“割圆术”的第一步是计算单位圆内接正六边形的面积S6,S6=   .
【答案】
【知识点】模拟方法估计概率
【解析】【解答】解:如图所示,
单位圆的半径为1,则其内接正六边形ABCDEF中,
△AOB是边长为1的正三角形,
所以正六边形ABCDEF的面积为
S6=6× ×1×1×sin60°= .
故答案为: .
【分析】根据题意画出图形,结合图形求出单位圆的内接正六边形的面积.
12.(2017·浙江)已知a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),则a2+b2=   ,ab=   .
【答案】5;2
【知识点】复数相等的充要条件;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),
∴3+4i=a2﹣b2+2abi,
∴3=a2﹣b2,2ab=4,
解得ab=2, , .
则a2+b2=5,
故答案为:5,2.
【分析】a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),可得3+4i=a2﹣b2+2abi,可得3=a2﹣b2,2ab=4,解出即可得出.
13.(2017·浙江)已知多项式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,则a4=   ,a5=   .
【答案】16;4
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:多项式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,
(x+1)3中,x的系数是:3,常数是1;(x+2)2中x的系数是4,常数是4,
a4=3×4+1×4=16;
a5=1×4=4.
故答案为:16;4.
【分析】利用二项式定理的展开式,求解x的系数就是两个多项式的展开式中x与常数乘积之和,a5就是常数的乘积.
14.(2017·浙江)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2,点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是   ,cos∠BDC=   .
【答案】;
【知识点】二倍角的余弦公式;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:如图,取BC得中点E,
∵AB=AC=4,BC=2,
∴BE= BC=1,AE⊥BC,
∴AE= = ,
∴S△ABC= BC AE= ×2× = ,
∵BD=2,
∴S△BDC= S△ABC= ,
∵BC=BD=2,
∴∠BDC=∠BCD,
∴∠ABE=2∠BDC
在Rt△ABE中,
∵cos∠ABE= = ,
∴cos∠ABE=2cos2∠BDC﹣1= ,
∴cos∠BDC= ,
故答案为: ,
【分析】如图,取BC得中点E,根据勾股定理求出AE,再求出S△ABC,再根据S△BDC= S△ABC即可求出,根据等腰三角形的性质和二倍角公式即可求出
15.(2017·浙江)已知向量 、 满足| |=1,| |=2,则| + |+| ﹣ |的最小值是   ,最大值是   .
【答案】4;
【知识点】函数的最值及其几何意义;向量的模;三角函数的值域与最值;余弦定理
【解析】【解答】解:记∠AOB=α,则0≤α≤π,如图,
由余弦定理可得:
| + |= ,
| ﹣ |= ,
令x= ,y= ,
则x2+y2=10(x、y≥1),其图象为一段圆弧MN,如图,
令z=x+y,则y=﹣x+z,
则直线y=﹣x+z过M、N时z最小为zmin=1+3=3+1=4,
当直线y=﹣x+z与圆弧MN相切时z最大,
由平面几何知识易知zmax即为原点到切线的距离的 倍,
也就是圆弧MN所在圆的半径的 倍,
所以zmax= × = .
综上所述,| + |+| ﹣ |的最小值是4,最大值是 .
故答案为:4、 .
【分析】通过记∠AOB=α(0≤α≤π),利用余弦定理可可知| + |= 、| ﹣ |= ,进而换元,转化为线性规划问题,计算即得结论.
16.(2017·浙江)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有   种不同的选法.(用数字作答)
【答案】660
【知识点】基本计数原理的应用;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:第一类,先选1女3男,有C63C21=40种,这4人选2人作为队长和副队有A42=12种,故有40×12=480种,
第二类,先选2女2男,有C62C22=15种,这4人选2人作为队长和副队有A42=12种,故有15×12=180种,
根据分类计数原理共有480+180=660种,
故答案为:660
【分析】由题意分两类选1女3男或选2女2男,再计算即可
17.(2017·浙江)已知a∈R,函数f(x)=|x+ ﹣a|+a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是   .
【答案】(﹣∞, ]
【知识点】函数的最值及其几何意义;绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:由题可知|x+ ﹣a|+a≤5,即|x+ ﹣a|≤5﹣a,所以a≤5,
又因为|x+ ﹣a|≤5﹣a,
所以a﹣5≤x+ ﹣a≤5﹣a,
所以2a﹣5≤x+ ≤5,
又因为1≤x≤4,4≤x+ ≤5,
所以2a﹣5≤4,解得a≤ ,
故答案为:(﹣∞, ].
【分析】通过转化可知|x+ ﹣a|+a≤5且a≤5,进而解绝对值不等式可知2a﹣5≤x+ ≤5,进而计算可得结论.
三、解答题(共5小题,满分74分)
18.(2017·浙江)已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣2 sinx cosx(x∈R).
(Ⅰ)求f( )的值.
(Ⅱ)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
【答案】解:∵函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣2 sinx cosx=﹣ sin2x﹣cos2x=2sin(2x+ )
(Ⅰ)f( )=2sin(2× + )=2sin =2,
(Ⅱ)∵ω=2,故T=π,
即f(x)的最小正周期为π,
由2x+ ∈[﹣ +2kπ, +2kπ],k∈Z得:
x∈[﹣ +kπ,﹣ +kπ],k∈Z,
故f(x)的单调递增区间为[﹣ +kπ,﹣ +kπ],k∈Z.
【知识点】复合函数的单调性;简单的三角恒等变换;三角函数的化简求值;三角函数的周期性;正弦函数的单调性
【解析】【分析】利用二倍角公式及辅助角公式化简函数的解析式,
(Ⅰ)代入可得:f( )的值.
(Ⅱ)根据正弦型函数的图象和性质,可得f(x)的最小正周期及单调递增区间
19.(2017·浙江)如图,已知四棱锥P﹣ABCD,△PAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,BC∥AD,CD⊥AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:CE∥平面PAB;
(Ⅱ)求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
【答案】证明:(Ⅰ)取AD的中点F,连结EF,CF,∵E为PD的中点,∴EF∥PA,在四边形ABCD中,BC∥AD,AD=2DC=2CB,F为中点,∴CF∥AB,∴平面EFC∥平面ABP,∵EC 平面EFC,∴EC∥平面PAB.(Ⅱ)连结BF,过F作FM⊥PB于M,连结PF,∵PA=PD,∴PF⊥AD,推导出四边形BCDF为矩形,∴BF⊥AD,∴AD⊥平面PBF,又AD∥BC,∴BC⊥平面PBF,∴BC⊥PB,设DC=CB=1,则AD=PC=2,∴PB=,BF=PF=1,∴MF=,又BC⊥平面PBF,∴BC⊥MF,∴MF⊥平面PBC,即点F到平面PBC的距离为,∵E为PD的中点,∴E天平面PBC的距离为,在△PCD中,PC=2,CD=1,PD=,由余弦定理得CE=,设直线CE与平面PBC所成角为θ,则sinθ=
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角;向量方法证明线、面的位置关系定理;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(Ⅰ)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过D作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角系,利用向量法能证明CE∥平面PAB.
(Ⅱ)求出平面PBC的法向量和 ,利用向量法能求出直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
20.(2017·浙江)已知函数f(x)=(x﹣ )e﹣x(x≥ ).
(Ⅰ)求f(x)的导函数;
(Ⅱ)求f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣ )e﹣x(x≥ ),
导数f′(x)=(1﹣ 2)e﹣x﹣(x﹣ )e﹣x
=(1﹣x+ )e﹣x=(1﹣x)(1﹣ )e﹣x;
(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣ )e﹣x,
可得f′(x)=0时,x=1或 ,
当 <x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;
当1<x< 时,f′(x)>0,f(x)递增;
当x> 时,f′(x)<0,f(x)递减,
且x≥ x2≥2x﹣1 (x﹣1)2≥0,
则f(x)≥0.
由f( )= e ,f(1)=0,f( )= e ,
即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.
则f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围是[0, e ].
【知识点】简单复合函数求导法则;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当 <x<1时,当1<x< 时,当x> 时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f( ),f(1),f( ),即可得到所求取值范围.
21.(2017·浙江)如图,已知抛物线x2=y,点A(﹣ , ),B( , ),抛物线上的点P(x,y)(﹣ <x< ),过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.
(Ⅰ)求直线AP斜率的取值范围;
(Ⅱ)求|PA| |PQ|的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)由题可知P(x,x2),﹣ <x< ,所以kAP= =x﹣ ∈(﹣1,1),故直线AP斜率的取值范围是:(﹣1,1);(Ⅱ)由(I)知P(x,x2),﹣ <x< ,所以 =(﹣ ﹣x, ﹣x2),设直线AP的斜率为k,则AP:y=kx+ k+ ,BP:y=﹣ x+ + ,联立直线AP、BP方程可知Q( , ),故 =( , ),又因为 =(﹣1﹣k,﹣k2﹣k),故﹣|PA| |PQ|= = + =(1+k)3(k﹣1),所以|PA| |PQ|=(1+k)3(1﹣k),令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,则f′(x)=(1+x)2(2﹣4x)=﹣2(1+x)2(2x﹣1),由于当﹣1<x<﹣ 时f′(x)>0,当 <x<1时f′(x)<0,故f(x)max=f( )= ,即|PA| |PQ|的最大值为 .
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值;平面向量的数量积运算;斜率的计算公式;抛物线的应用;圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过点P在抛物线上可设P(x,x2),利用斜率公式结合﹣ <x< 可得结论;
(Ⅱ)通过(I)知P(x,x2)、﹣ <x< ,设直线AP的斜率为k,联立直线AP、BP方程可知Q点坐标,进而可用k表示出 、 ,计算可知|PA| |PQ|=(1+k)3(1﹣k),通过令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,求导结合单调性可得结论.
22.(2017·浙江)已知数列{xn}满足:x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*),证明:当n∈N*时,
(Ⅰ)0<xn+1<xn;
(Ⅱ)2xn+1﹣xn≤ ;
(Ⅲ) ≤xn≤ .
【答案】解:(Ⅰ)用数学归纳法证明:xn>0,
当n=1时,x1=1>0,成立,
假设当n=k时成立,则xk>0,
那么n=k+1时,若xk+1<0,则0<xk=xk+1+ln(1+xk+1)<0,矛盾,
故xn+1>0,
因此xn>0,(n∈N*)
∴xn=xn+1+ln(1+xn+1)>xn+1,
因此0<xn+1<xn(n∈N*),
(Ⅱ)由xn=xn+1+ln(1+xn+1)得xnxn+1﹣4xn+1+2xn=xn+12﹣2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1),
记函数f(x)=x2﹣2x+(x+2)ln(1+x),x≥0
∴f′(x)= +ln(1+x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(x)≥f(0)=0,
因此xn+12﹣2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1)≥0,
故2xn+1﹣xn≤ ;
(Ⅲ)∵xn=xn+1+ln(1+xn+1)≤xn+1+xn+1=2xn+1,
∴xn≥ ,
由 ≥2xn+1﹣xn得 ﹣ ≥2( ﹣ )>0,
∴ ﹣ ≥2( ﹣ )≥…≥2n﹣1( ﹣ )=2n﹣2,
∴xn≤ ,
综上所述 ≤xn≤ .
【知识点】利用导数研究函数的单调性;数列的函数特性;数列的递推公式;数列与不等式的综合;数学归纳法的原理
【解析】【分析】(Ⅰ)用数学归纳法即可证明,
(Ⅱ)构造函数,利用导数判断函数的单调性,把数列问题转化为函数问题,即可证明,
(Ⅲ)由 ≥2xn+1﹣xn得 ﹣ ≥2( ﹣ )>0,继续放缩即可证明
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