1、2018 年陕西省榆林市高考数学一模试卷(理科)一、选择题:本大题共 12 个小题,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 (5 分)设集合 A=x|1x2,x N,集合 B=2,3,则 AB 等于( )A2 B1,2,3 C 1,0,1,2,3 D0,1,2,32 (5 分)若向量 =(1, 1) , =(2,5) , =(3,x)满足条件(8 ) =30,则 x=( )A6 B5 C4 D33 (5 分)设 Sn 是等差数列a n的前 n 项和,已知 a2=3,a 6=11,则 S7 等于( )A13 B35 C49 D634 (5 分)按下面
2、的流程图进行计算若输出的 x=202,则输入的正实数 x 值的个数最多为( )A2 B3 C4 D55 (5 分)设 F1,F 2 分别是椭圆 C: + =1(a b0)的左、右焦点,点 P在椭圆 C 上,线段 PF1 的中点在 y 轴上,若PF 1F2=30,则椭圆 C 的离心率为( )A B C D6 (5 分)已知曲线 ,则下列说法正确的是( )A把 C1 上各点横坐标伸长到原来的 2 倍,再把得到的曲线向右平移 ,得到曲线 C2B把 C1 上各点横坐标伸长到原来的 2 倍,再把得到的曲线向右平移 ,得到曲线 C2C把 C1 向右平移 ,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的 ,得到曲线
3、 C2D把 C1 向右平移 ,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的 ,得到曲线 C27 (5 分) 九章算术卷五商功中有如下问题:今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈,问积几何刍甍:底面为矩形的屋脊状的几何体(网格纸中粗线部分为其三视图,设网格纸上每个小正方形的边长为 1 丈) ,那么该刍甍的体积为( )A4 立方丈 B5 立方丈 C6 立方丈 D12 立方丈8 (5 分)曲线 f(x )=x 3 (x 0)上一动点 P( x0,f(x 0) )处的切线斜率的最小值为( )A B3 C2 D69 (5 分)已知直三棱柱 ABCA1B1C1 的 6 个顶点都在球 O 的球面上,若
4、AB=3,AC=4,ABAC ,AA 1=12,则球 O 的直径为( )A13 B C D10 (5 分)设 x,y 满足约束条件 ,若目标函数 的取值范围m,n恰好是函数 y=2sinx(0)的一个单调递增区间,则 的值为( )A B C D11 (5 分)已知 F1,F 2 是双曲线 =1(a0,b 0)的左右焦点,过点 F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点 M,若点 M 在以线段 F1F2 为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )A (2 ,+) B ( , 2) C ( , ) D (1, )12 (5 分)对于函数 f( x)和 g(x ) ,设 xR|f
5、(x)=0, xR|g(x)=0,若存在 、,使得|1,则称 f(x)与 g(x)互为“零点关联函数”若函数 f(x)=e x1+x2 与 g(x )=x 2axa+3 互为“零点关联函数”,则实数 a 的取值范围为( )A B C2,3 D2,4二、填空题(每题 5 分,满分 20 分,将答案填在答题纸上)13 (5 分)若角 的终边经过点 P ,则 sintan的值是 14 (5 分)有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“ 是乙或丙获奖 ”乙说:“甲、丙都未获奖 ”丙说:“我获奖了 ”丁说: “是乙获奖 ”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是
6、 15 (5 分)设 l,m 是不同的直线, 是不同的平面,则下列命题正确的是 若 l m,m,则 l 或 l 若 l ,则 l 或 l若 l ,m,则 lm 或 l 与 m 相交 若 l ,则 l 或 l16 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知 P 是函数 f(x)=e x(x0)的图象上的动点,该图象在点 P 处的切线 l 交 y 轴于点 M,过点 P 作 l 的垂线交 y 轴于点 N,设线段 MN 的中点的纵坐标为 t,则 t 的最大值是 三、解答题(本大题共 5 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17 (12 分)在ABC 中,角 A,B ,C 所
7、对的边分别为 a,b ,c ,已知,(I)求角 A 的大小;(II)若 a=2,求的面积 S 的最大值18 (12 分)数列a n满足 (1)证明:数列 是等差数列;(2)若 ,求 T2n19 (12 分)在如图所示的几何体中,四边形 ABCD 为平行四边形,ABD=90,EB 平面 ABCD,EFAB,AB=2,EB= ,且 M 是 BD 的中点(1)求证:EM 平面 ADF;(2)求二面角 AFDB 的余弦值的大小20 (12 分)已知抛物线 E:y 2=2px(p0)的准线与 x 轴交于点 k,过点 k 做圆 C:( x5) 2+y2=9 的两条切线,切点为 (1)求抛物线 E 的方程;
8、(2)若直线 AB 是讲过定点 Q(2,0)的一条直线,且与抛物线 E 交于 A,B两点,过定点 Q 作 AB 的垂线与抛物线交于 G,D 两点,求四边形 AGBD 面积的最小值21 (12 分)已知函数 ,记 F(x)=f(x)g (x ) (1)求证:F(x)在区间(1,+)内有且仅有一个实根;(2)用 mina,b表示 a,b 中的最小值,设函数 m(x)=minf(x ) ,g (x ),若方程 m(x)=c 在区间(1,+)内有两个不相等的实根 x1,x 2(x 1x 2) ,记F(x)在(1,+)内的实根为 x0求证: 请考生在 22、23 两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的
9、第一题记分.选修 4-4:坐标系与参数方程22 (10 分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,点 A 的极坐标为 ,直线 l 的极坐标方程为,且 l 过点 A,曲线 C1 的参考方程为 ( 为参数)(1)求曲线 C1 上的点到直线 l 的距离的最大值与最小值;(2)过点 B(2,2)与直线 l 平行的直线 l1 与曲 C1 线交于 M,N 两点,求|BM|BN|的值选修 4-5:不等式选讲23设 a0,b0 ,且 求证:(1)a+b 2 ;(2)a 2+a2 与 b2+b2 不可能同时成立2018 年陕西省榆林市高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一
10、、选择题:本大题共 12 个小题,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 (5 分)设集合 A=x|1x2,x N,集合 B=2,3,则 AB 等于( )A2 B1,2,3 C 1,0,1,2,3 D0,1,2,3【解答】解:A=x|1x2,x N=0,1,2,集合 B=2,3,AB=0,1,2,3,故选:D2 (5 分)若向量 =(1, 1) , =(2,5) , =(3,x)满足条件(8 ) =30,则 x=( )A6 B5 C4 D3【解答】解:向量 =( 1,1) , =(2,5) ,x=4故选:C3 (5 分)设 Sn 是等差数列a n的
11、前 n 项和,已知 a2=3,a 6=11,则 S7 等于( )A13 B35 C49 D63【解答】解:因为 a1+a7=a2+a6=3+11=14,所以故选:C4 (5 分)按下面的流程图进行计算若输出的 x=202,则输入的正实数 x 值的个数最多为( )A2 B3 C4 D5【解答】解:程序框图的用途是数列求和,当 x 100 时结束循环,输出 x 的值为 202:当 202=3x+1,解得 x=67;即输入 x=67 时,输出结果 202202=3(3x+1)+1,解得 x=22;即输入 x=22 时,输出结果 202202=3(3(3x+1)+1)+1即 201=3(3(3x+1)
12、+1) ,67=3(3x+1)+1,即 22=3x+1,解得 x=7,输入 x=7 时,输出结果 202202=3(3(3(3x+1)+1)+1)+1解得 x=2,输入 x=2 时,输出结果 202202=3(3(3(3(3x+1)+1)+1)+1)+1解得 x= ,输入 x= 时,输出结果202共有 5 个不同的 x 值,故选:D5 (5 分)设 F1,F 2 分别是椭圆 C: + =1(a b0)的左、右焦点,点 P在椭圆 C 上,线段 PF1 的中点在 y 轴上,若PF 1F2=30,则椭圆 C 的离心率为( )A B C D【解答】解:线段 PF1 的中点在 y 轴上设 P 的横坐标为
13、 x,F 1( c,0) ,c+x=0 , x=c;P 与 F2 的横坐标相等,PF 2x 轴,PF 1F2=30,PF 2= ,PF 1+PF2=2a,PF 2= ,tanPF 1F2= = = , = , e= = 故选:A6 (5 分)已知曲线 ,则下列说法正确的是( )A把 C1 上各点横坐标伸长到原来的 2 倍,再把得到的曲线向右平移 ,得到曲线 C2B把 C1 上各点横坐标伸长到原来的 2 倍,再把得到的曲线向右平移 ,得到曲线 C2C把 C1 向右平移 ,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的 ,得到曲线 C2D把 C1 向右平移 ,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的 ,得到
14、曲线 C2【解答】解:根据曲线 =sin( x ) ,把 C1 上各点横坐标伸长到原来的 2 倍,可得 y=sin( x)的图象;再把得到的曲线向右平移 ,得到曲线 C2:y=sin( x ) 的图象,故选:B7 (5 分) 九章算术卷五商功中有如下问题:今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈,问积几何刍甍:底面为矩形的屋脊状的几何体(网格纸中粗线部分为其三视图,设网格纸上每个小正方形的边长为 1 丈) ,那么该刍甍的体积为( )A4 立方丈 B5 立方丈 C6 立方丈 D12 立方丈【解答】解:三棱柱的底面是边长为 3,高为 1 的等腰三角形三棱柱的高为2三棱柱的体积 V= 两个
15、相同的四棱锥合拼,可得底面边长为 2 和 3 的矩形的四棱锥,其高为 1体积 V= =2该刍甍的体积为:3+2=5故选:B8 (5 分)曲线 f(x )=x 3 (x 0)上一动点 P( x0,f(x 0) )处的切线斜率的最小值为( )A B3 C2 D6【解答】解:f(x)=x 3 (x 0)的导数 f(x )=3x 2+ ,在该曲线上点(x 0,f(x 0) )处切线斜率 k=3x02+ ,由函数的定义域知 x00,k2 =2 ,当且仅当 3x02= ,即 x02= 时,等号成立k 的最小值为 2 故选:C9 (5 分)已知直三棱柱 ABCA1B1C1 的 6 个顶点都在球 O 的球面上
16、,若AB=3,AC=4,ABAC ,AA 1=12,则球 O 的直径为( )A13 B C D【解答】解:因为直三棱柱中,AB=3 ,AC=4,AA 1=12,ABAC,所以 BC=5,且 BC 为过底面 ABC 的截面圆的直径取 BC 中点 D,则 OD底面 ABC,则 O 在侧面 BCC1B1,矩形 BCC1B1 的对角线长即为球直径,所以 2R= =13故选:A10 (5 分)设 x,y 满足约束条件 ,若目标函数 的取值范围m,n恰好是函数 y=2sinx(0)的一个单调递增区间,则 的值为( )A B C D【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:则 z 的几何意义为区域内的点
17、D(2,0)的斜率,由图象知 DB 的斜率最小,DA 的斜率最大,由 ,解得 A(1,2) ,则 DA 的斜率 kDA= =2,由 ,解得 B(1,2) ,则 DB 的斜率 kDB= =2,则2 z2,目标函数 的取值范围2,2恰好是函数 y=2sinx(0)的一个单调递增区间,可得 2= ,解得 = ,故选:C11 (5 分)已知 F1,F 2 是双曲线 =1(a0,b 0)的左右焦点,过点 F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点 M,若点 M 在以线段 F1F2 为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )A (2 ,+) B ( , 2) C ( , ) D (1,
18、 )【解答】解:双曲线 =1 的渐近线方程为 y= x,不妨设过点 F2 与双曲线的一条渐过线平行的直线方程为 y= (x c) ,与 y= x 联立,可得交点 M( , ) ,点 M 在以线段 F1F2 为直径的圆外,|OM|OF 2|,即有 + c 2, 3,即 b23a 2,c 2a23a 2,即 c2a则 e= 2双曲线离心率的取值范围是(2,+) 故选:A12 (5 分)对于函数 f( x)和 g(x ) ,设 xR|f(x)=0, xR|g(x)=0,若存在 、,使得|1,则称 f(x)与 g(x)互为“零点关联函数”若函数 f(x)=e x1+x2 与 g(x )=x 2axa+
19、3 互为“零点关联函数”,则实数 a 的取值范围为( )A B C2,3 D2,4【解答】解:函数 f(x) =ex1+x2 的零点为 x=1设 g( x)=x 2axa+3 的零点为 ,若函数 f(x )=e x1+x2 与 g(x )=x 2axa+3 互为“ 零点关联函数 ”,根据零点关联函数,则|1|1,02,如图由于 g(x )=x 2axa+3 必过点 A( 1,4) ,故要使其零点在区间0,2上,则g( 0)g(2)0 或 ,解得 2a3,故选:C二、填空题(每题 5 分,满分 20 分,将答案填在答题纸上)13 (5 分)若角 的终边经过点 P ,则 sintan的值是 【解答
20、】解:OP=r= =1,点 P 在单位圆上,sin= ,tan= ,得 sintan=( )( )= 故答案为 14 (5 分)有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“ 是乙或丙获奖 ”乙说:“甲、丙都未获奖 ”丙说:“我获奖了 ”丁说: “是乙获奖 ”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是 丙 【解答】解:若甲是获奖的歌手,则都说假话,不合题意若乙是获奖的歌手,则甲、乙、丁都说真话,丙说假话,不符合题意若丁是获奖的歌手,则甲、丁、丙都说假话,乙说真话,不符合题意故答案为:丙15 (5 分)设 l,m 是不同的直线, 是不同的平面,则下列命题正确的是
21、 若 l m,m,则 l 或 l 若 l ,则 l 或 l若 l ,m,则 lm 或 l 与 m 相交 若 l ,则 l 或 l【解答】解:若 lm,m,则 l或 l,故错;由面面垂直的性质定理知,若 l,则 l 或 l,故对;若 l ,m,则 lm 或 l 与 m 相交,或 l 与 m 异面,故错;若 l ,则 l 或 l或 l 或 l,或 l 与 相交故错故答案为:16 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知 P 是函数 f(x)=e x(x0)的图象上的动点,该图象在点 P 处的切线 l 交 y 轴于点 M,过点 P 作 l 的垂线交 y 轴于点 N,设线段 MN 的中点的纵坐标为
22、 t,则 t 的最大值是 (e+e 1) 【解答】解:设切点坐标为(m,e m) 该图象在点 P 处的切线 l 的方程为 yem=em(xm) 令 x=0,解得 y=(1m)e m过点 P 作 l 的垂线的切线方程为 yem=em(x m) 令 x=0,解得 y=em+mem线段 MN 的中点的纵坐标为 t= (2m )e m+memt= em+(2m)e m+emmem,令 t=0 解得:m=1当 m(0,1)时,t0 ,当 m(1,+)时,t0当 m=1 时 t 取最大值 (e +e1) 故答案为: (e+e 1) 三、解答题(本大题共 5 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程
23、或演算步骤.)17 (12 分)在ABC 中,角 A,B ,C 所对的边分别为 a,b ,c ,已知,(I)求角 A 的大小;(II)若 a=2,求的面积 S 的最大值【解答】解:(I)已知 ,正弦定理化简可得: ,即 sinCcosA=sinAcosB+sinBcosA=sinC0C,sinC0, cosA=1即 cosA= A= (II)a=2, A= 余弦定理:a 2=b2+c22bccosA可得:b 2+c2=4+ bc4+ bc2bc,当且仅当 b=c 时取等号解得:bc 2(2+ )那么三角形面积 S= bcsinA = 18 (12 分)数列a n满足 (1)证明:数列 是等差数
24、列;(2)若 ,求 T2n【解答】证明:(1)由已知可得 ,即 , 是以 为首项,1 为公差的等差数列解:(2)由(1)得 , , ,T 2n=a1a2+a3a4+a2n1a2n=1222+3242+(2n 1) 2(2n) 2,=(2 1) (2+1)+(43) (4+3)+ +(2n +2n1) (2n 2n+1) ,=(3 +7+2n1) ,= ,=2n2n19 (12 分)在如图所示的几何体中,四边形 ABCD 为平行四边形,ABD=90,EB 平面 ABCD,EFAB,AB=2,EB= ,且 M 是 BD 的中点(1)求证:EM 平面 ADF;(2)求二面角 AFDB 的余弦值的大小
25、【解答】 (1)证明:法一、取 AD 的中点 N,连接 MN,NF,在 DAB 中,M 是 BD 的中点,N 是 AD 的中点, ,又 ,MNEF 且 MN=EF四边形 MNFE 为平行四边形,则 EMFN,又FN 平面 ADF,EM 平面 ADF,故 EM平面 ADF法二、EB平面 ABD,AB BD ,故以 B 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系 BxyzAB=2,EB= ,B(0,0,0) ,D (3,0,0 ) ,A (0,0,2) ,E(0,0, ) ,F (0,1, ) ,M( ,0,0 ) , , ,设平面 ADF 的一个法向量是 由 ,令 y=3,得 又 , ,又 EM平面
26、ADF,故 EM平面 ADF(2)解:由(1)可知平面 ADF 的一个法向量是 , ,设平面 BFD 的一个法向量是 ,由 ,令 z=1,得 ,cos = = ,又二面角 AFDB 为锐角,故二面角 AFDB 的余弦值大小为 20 (12 分)已知抛物线 E:y 2=2px(p0)的准线与 x 轴交于点 k,过点 k 做圆 C:( x5) 2+y2=9 的两条切线,切点为 (1)求抛物线 E 的方程;(2)若直线 AB 是讲过定点 Q(2,0)的一条直线,且与抛物线 E 交于 A,B两点,过定点 Q 作 AB 的垂线与抛物线交于 G,D 两点,求四边形 AGBD 面积的最小值【解答】解:(1)
27、根据题意,抛物线的 E 的方程为 y2=2px(p0) ,则设 MN 与 x 轴交于点 R,由圆的对称性可知, 于是 ,所以CMR=30,MCR=60,所以|CK|=6,所以 p=2故抛物线 E 的方程为 y2=4x(2)设直线 AB 的方程为 x=my+2,设 A=(x 1,y 1) ,B= (x 2,y 2) ,联立 得 y24my8=0,则 y1+y2=4m,y 1y2=8设 G=(x 3,y 3) ,D= (x 4,y 4) ,同理得 ,则四边形 AGBD 的面积=令 ,则 是关于 的增函数,故 Smin=48,当且仅当 m=1 时取得最小值 4821 (12 分)已知函数 ,记 F(
28、x)=f(x)g (x ) (1)求证:F(x)在区间(1,+)内有且仅有一个实根;(2)用 mina,b表示 a,b 中的最小值,设函数 m(x)=minf(x ) ,g (x ),若方程 m(x)=c 在区间(1,+)内有两个不相等的实根 x1,x 2(x 1x 2) ,记F(x)在(1,+)内的实根为 x0求证: 【解答】证明:(1) ,定义域为 x(0,+) ,当 x1 时,F (x)0,F(x)在(1,+)上单调递增,又 ,而 F(x)在(1,+)上连续,根据零点存在定理可得:F(x)在区间(1,+)有且仅有一个实根(2)当 0x1 时,f( x)=xlnx0,而 ,故此时有 f(x
29、 )g (x ) ,由(1)知,F(x)在(1,+)上单调递增,有 x0 为 F(x )在(1,+)内的实根,所以 F(x 0)=f(x 0)g(x 0)=0,故当 1xx 0 时,F(x)0,即 f(x)g(x) ;当 xx 0 时, F(x )0 ,即 f(x )g(x) 因而 ,当 1xx 0 时,m(x )=xlnx,m(x)=1 +lnx0,因而 m(x )在( 1,x 0)上递增;当 xx 0 时, ,因而 m(x )在( x0,+)上递减;若方程 m(x)=c 在(1,+)有两不等实根 x1,x 2,则满足 x1( 1,x 0) ,x 2(x 0,+)要证: ,即证:x 1+x2
30、2x 0,即证:x 22x 0x1x 0,而 m(x )在( x0,+)上递减,即证:m(x 2)m (2x 0x1) ,又因为 m(x 1)=m(x 2) ,即证:m(x 1)m (2x 0x1) ,即证:记 ,由 F(x 0)=0 得: ,h(x 0)=0 ,则 ,当 0x1 时,g (x)0;当 x1 时,g(x)0故 ,所以当 x0 时, ,2x 0x0, ,因此 ,即 h(x)在递增从而当 1x 1x 0 时,h(x)h(x 0)=0,即 ,故 得证请考生在 22、23 两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.选修 4-4:坐标系与参数方程22 (10 分)在平面直角坐标
31、系中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,点 A 的极坐标为 ,直线 l 的极坐标方程为,且 l 过点 A,曲线 C1 的参考方程为 ( 为参数)(1)求曲线 C1 上的点到直线 l 的距离的最大值与最小值;(2)过点 B(2,2)与直线 l 平行的直线 l1 与曲 C1 线交于 M,N 两点,求|BM|BN|的值【解答】解:(1)点 A 的极坐标为 ,直线 l 的极坐标方程为,且 l 过点 A,由直线 l 过点 A 可得 ,故 ,直线 l 的极坐标方程为 sin+cos=8,直线 l 的直角坐标方程为 x+y8=0曲线 C1 的参考方程为 ( 为参数) 根据点到直线的距离方程
32、可得曲线 C1 上的点到直线 l 的距离:, (2)由(1)知直线 l 的倾斜角为 ,则直线 l1 的参数方程为 (t 为参数) 又曲线 C1 的普通方程为 把直线 l1 的参数方程代入曲线 C1 的普通方程可得:, ,依据参数 t 的几何意义可知 选修 4-5:不等式选讲23设 a0,b0 ,且 求证:(1)a+b 2 ;(2)a 2+a2 与 b2+b2 不可能同时成立【解答】证明:(1)由 ,得 ab=1,由基本不等式及 ab=1,有 ,即 a+b2(2)假设 a2+a2 与 b2+b2 同时成立,则 a2+a2 且 b2+b2,则 a2+a+b2+b4,即:(a+b) 2+a+b2ab4,由(1)知 ab=1 因此( a+b) 2+a+b6而 a+b2 ,因此( a+b) 2+a+b6,因此矛盾,因此假设不成立,原结论成立