2017年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)含答案解析
中秋赏月图片-农村环境调查报告
2017
年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)
一.选择题:本大题共
12
小题,每小题
5
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
.若集合
A=
{
x
||
x
|<
1
},
B=
{
x
|≥
1
},则
A
∪
B=
( )
A
.(﹣
1
,
1
]
B
.[﹣
1
,
1
]
C
.(
0
,
1
)
D
.(﹣∞,
1
]
2
.若复数(
1<
br>+
2i
)(
1
+
ai
)是纯虚数(
i
为虚数单位),则实数
a
的值是( )
A
.﹣
2
B
.
C
.﹣
D
.
2
3
.某几何体的三视图如图所示,它的表面积为( )
A
.
66π B
.
51π C
.
48π
D
.
33π
4
.下列说法正确的是( )
A
.
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
>
0”
B
.若
x
+
y
≠
3
(
x
,
y
∈
R
),则
x<
br>≠
2
或
y
≠
1
C
.
“x
2
+
2x
≥
ax
(
1
≤
x
≤
2
)恒成立
”
等价于
“
(
x
2
+
2x
)
min
≥(
ax
)
max
(<
br>1
≤
x
≤
2
)
”
D
.<
br>“
若
a=
﹣
1
,则函数
f
(
x)
=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点
”
的逆命题为真命题
5
.已知向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
m
ab
,
=
+
λ
,如果
mn
,
那么实数
λ=
(
)
A
.
4 B
.
3 C
.
2
D
.
1
≤
a
恒成立,则实数
a
的取值范围为( )
6
.若对于任意的
x
>
0
,不等式
A
.
a
≥
B
.
a
>
C
.
a
<
D
.
a
≤
7
.甲袋中装有
3
个白球和
5
个黑球,乙袋中装有
4
个白球
和
6
个黑球,现从甲
袋中随机取出一个球放入乙袋中,充分混合后,再
从乙袋中随机取出一个球放回
甲袋中,则甲袋中白球没有减少的概率为( )
A
.
B
.
C
.
D
.
8
.若执行如图所示程序框图,则输出的
s
值为( )
A
.﹣
2016 B
.
2016 C
.﹣
2017
D
.
2017
的正三棱柱形容器(下有底)内,可放置最大球的
9
.高为
5
,底面边长为
4
半径是( )
A
.
B
.
2 C
.
D
.
<
br>10
.已知点
p
(
x
,
y
)满足过点
p
(
x
,
y
)向圆
x
2
+
y<
br>2
=1
做两条切
的值是( )
线,切点分别是点
A
和点
B
,则当∠
APB
最大时,
A
.
2
B
.
3 C
.
D
.
﹣
11
.
过双曲线
=1
(
a
>
0
,
b
>
0
)的右焦点
D
作直线
y=
﹣
x
的垂线,垂
=2
,则该双曲线的离心率为( )
足为
A
,交双曲线左支于
B
点,若
A
.
B
.
2 C
.
D
.
12
.已知
f
(
x
)是定义在(
0
,+∞)的函数.对任意两个不相等的正数
x
1
,
x
2
,
都有
( )
A
.
a
<
b
<
c
B
.
b
<
a
<
c
C
.
c
<
a
<
b
D
.
c
<
b
<
a
>
0
,记
a=
,
b=
,
c=
,则
二、填空题(共
4
小题,每小题
5
分,满分
20
分)
13
.设随机变量
ξ
~
N
(
2
,
4
),若
P
(
ξ
>
a
+<
br>2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),则实数
a
的值
为 .
14
.若的展开式中第
3
项的二项式系数是
15
,则展开式中所有项的系
数之和为 .
15
.在△
ABC
中,
a=3
,
b=2
1
6
.
=
已知函数
f
(
x
)
零点.
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
1
7
.(
12
分)已知
S
n
为数列{
a
n<
br>}的前
n
项和,且
2S
n
=3a
n
﹣
2
(
n
∈
N
*
).
(
Ⅰ
)求
a
n
和
S
n
;
(
Ⅱ
)若
b
n
=log
3
(
S<
br>n
+
1
),求数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.
18
.(
12
分)某校高
一共录取新生
1000
名,为了解学生视力情况,校医随机抽
取了
100名学生进行视力测试,并得到如下频率分布直方图.
(
Ⅰ
)若视力在<
br>4.6
~
4.8
的学生有
24
人,试估计高一新生视力在4.8
以上的人
数;
,∠
B=2
∠
A
,则
c=
.
.若
a
>
0
,则函数
y=f
(
f
(x
))﹣
1
有 个
1
~
50
名
951
~
1000
名
近视
不近视
41
9
32
18
(
Ⅱ
)校医发现学习成绩较高的学生近视率较高,又在抽取的
100
名学生中,对
成绩在前
50
名的学生和其他学生分别进行统计
,得到如右数据,根据这些数据,
校医能否有超过
95%
的把握认为近视与学习成绩有
关?
(
Ⅲ
)用分层抽样的方法从(
Ⅱ
)中
27<
br>名不近视的学生中抽出
6
人,再从这
6
人中任抽
2
人
,其中抽到成绩在前
50
名的学生人数为
ξ
,求
ξ
的分布列
和数学
期望.
附
K
2
=
P
(
K
2
≥
k
)
k
:
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
19
.(
12
分)如图,在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
CB
⊥平面
PAB
,<
br>AD
∥
BC
,且
PA=PB=AB=BC=2AD=2
.
(
Ⅰ
)求证:平面
DPC
⊥平面
BPC
;
(
Ⅱ
)求二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的
余弦值.
20
.(
12
分)如图,点
P
为圆
E
:(
x
﹣
1
)
2
+
y<
br>2
=r
2
(
r
>
1
)与
x
轴的左交点,过
点
P
作弦
PQ
,使
PQ
与
y
轴交于
PQ
的中点
D
.
(
Ⅰ
)当
r
在(
1
,+∞)内变化时,求点
Q
的轨迹方程;
(
Ⅱ
)已知点
A
(﹣
1
,
1
),设直线
AQ
,
EQ
分别与(
Ⅰ
)中的轨迹交于另一<
br>点
Q
1
,
Q
2
,求证:当
Q
在(<
br>Ⅰ
)中的轨迹上移动时,只要
Q
1
,
Q
2
都
存在,且
Q
1
,
Q
2
不重合,则直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.
21
.(
12
分)设函数
f
(
x
)
=e
mx
+
x
2
﹣
mx
.
(
1<
br>)证明:
f
(
x
)在(﹣∞,
0
)单调递减,在(<
br>0
,+∞)单调递增;
(
2
)若对于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],都有|f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)|
≤
e
﹣
1
,求
m
的取
值范围.
请考生从(
22
)、(
23
)两题中任选一题作答.注意
:只能做所选定的题目.如
果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时请用
2B
铅笔
在答题卡上将所选题
号后的方框涂黑.(本小题满分
10
分)[选修
4-4<
br>:坐标系与参数方程]
22
.(
10
分)在直角坐标系xOy
中,以坐标原点为极点,以
x
轴的正半轴为极
轴建立极坐标系,曲
线
C
的极坐标方程为
ρ=2
(
Ⅰ
)将曲线
C
的极坐标方程化为参数方程:
(
Ⅱ
)如果过曲线
C
上一
点
M
且斜率为﹣
那
么当|
MQ
|取得最小值时,求
M
点的坐标.
[选修
4-5
:不等式选讲]
23
.已知函数
f
(
x
)
=
|
x
﹣
2
|
+|
x
+
1
|.
(
Ⅰ
)解不等式
f
(
x
)>
5
;
(
Ⅱ
)若
f
(
x
)≥
﹣
对任意实数
x
恒成立,求
a
的取值范围.sinθ
.
y=
﹣
x
+
6
交于点<
br>Q
,的直线与直线
l
:
2017
年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一.选择题:本大题共
12小题,每小题
5
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.<
br>
1
.若集合
A=
{
x
||
x
|<
1
},
B=
{
x
|≥
1
},则
A
∪
B=
( )
A
.(﹣
1
,
1
]
B
.[﹣
1
,
1
]
【考点】并集及其运算.
【分析】分别求出集合
A
、
B
的范围,取并集即可.
【解答】解:集合
A=
{
x
||
x
|<
1
}
=
(﹣
1
,
1
),
B={
x
|≥
1
}
=
(
0
,
1<
br>],
则
A
∪
B=
(﹣
1
,
1
],
故选:
A
.
【点评】本题考查了集合的并集的运算,考查不等式问题,是一道基础题.
2
.若复数(
1
+
2i
)(
1
+
ai
)是纯虚数(
i
为虚数单位),则实数
a
的值是( )
C
.(
0
,
1
)
D
.(﹣∞,
1
]
A
.﹣
2
B
.
C
.﹣
D
.
2
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可得出.
【解答】解:复数(
1
+
2i
)(
1
+
ai
)
=1
﹣
2a
+(
2
+
a
)
i
是纯虚数,则1
﹣
2a=0
,
2
+
a
≠
0
,解得
a=
.
故选:
B
.
【点评】本
题考查了复数的运算法则、纯虚数的定义,考查了推理能力与计算能
力,属于基础题.
3
.某几何体的三视图如图所示,它的表面积为( )
A
.
66π B
.
51π
C
.
48π D
.
33π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由几何体的三视图可知,该几何体是一组
合体,上部为半球体,直径为
6
.下部为母线长为
5
的圆锥,分别求面积,再
相加即可.
【解答】解:由几何体的三视图可知,该几何体是一组合体,上部为半球体,直<
br>径为
6
.下部为母线长为
5
的圆锥.
半球表面积为
2π
×
3
2
=18π
圆锥的侧面积为
π
×
3
×
5=15π
所以所求的表面积为
π
+
15π=33π
故选
D
.
【点评】本题考查由三视图考查由三视图还原几何体直观
图,求几何体的表面积,
属于基础题.
4
.下列说法正确的是( )
A
.
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
>
0”
B
.若
x
+
y
≠
3
(
x<
br>,
y
∈
R
),则
x
≠
2
或
y
≠
1
C
.
“x
2
+
2x≥
ax
(
1
≤
x
≤
2
)恒成立
”
等价于
“
(
x
2
+
2x
)
m
in
≥(
ax
)
max
(
1
≤
x
≤
2
)
”
D
.
“
若
a=
﹣
1
,则函数
f
(
x
)
=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点
”
的逆命题为真命题
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】
A
,
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定
是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
≤
0”
;
B
,
y
∈
R
)
“若
x=2
且
y=1
,命题
“
若
x
+<
br>y
≠
3
(
x
,,则
x
≠
2
或
y
≠
1”
的逆否命题是:
则
x
+
y=3
“
为真命题,故原命题为真命题;
C
,例
a=2
时,x
2
+
2x
≥
2x
在
x
∈[
1
,
2
]上恒成立,而(
x
2
+
2x
)<
br>min
=3
<
2x
max
=4
;
D
,
a=0
时,函数
f
(
x
)=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点;
【解答】解:对于
A
,
“
∀
x
∈
R
,<
br>e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈R
,使
e
x
≤
0”
,故错;
对于<
br>B
,命题
“
若
x
+
y
≠
3
(
x
,
y
∈
R
),则
x
≠
2或
y
≠
1”
的逆否命题是:
“
若
x=2
且
y=1
,则
x
+
y=3“
为真命题,故原命题为真命题
,故正确;
x
2
+
2x
≥
2x
在
x
∈[
1
,
2
]上恒成立,对于
C
,例
a=2
时,而(
x
2
+
2x
)
min
=3
<
2x
max
=4
,
故错;
=ax2
+
2x
﹣
1
只有一个零点,对于
D
,原命题
的逆命题为:若函数
f
(
x
)则
a=
﹣
1“
,
∵
a=0
时,函数
f
(
x
)
=ax<
br>2
+
2x
﹣
1
只有一个零点,故错;
故选:
B
【点评】本题考查了命题真假的判定,属于基础题.
5
.已知向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
mab
,
=
+
λ
,如果
mn
,
那么实数
λ=
(
)
A
.
4 B
.
3 C
.
2
D
.
1
【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【分析
】先利用平面向量坐标运算法则求出,,再由⊥,利用向量垂直的
条件能求出实数
λ
.
【解答】解:∵向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
mab
,
=
+
λ
,
∴
m
=
(
0
,﹣
3
),
=
(
1
+
λ
,﹣
2<
br>+
λ
),
∵
mn
,
∴
=0
﹣
3
(﹣
2
+
λ
)
=0
,
解得
λ=2
.
故选:
C
.
【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要
认真审题,注意向量垂直
的性质的合理运用.
6
.若对于任意的
x
>
0
,不等式
≤
a
恒成立,则实数
a
的取值范围为(
)
A
.
a
≥
B
.
a
>
C
.
a
<
D
.
a
≤
【考点】基本不等式.
【分析】由<
br>x
>
0
,不等式
成立思想可得
a
的范围.
【解答】解:由
x
>
0
,
令
t=x
+,则
t
≥
2=2
=
,
=
,运用
基本不等式可得最大值,由恒
当且仅当
x=1
时,
t
取得最小值2
.
取得最大值,
所以对于任意的
x
><
br>0
,不等式
则
a
≥,
故选:
A
.
【点评】本题考查函数的恒成立问题的解法,注意运用
基本不等式求得最值,考
查运算能力,属于中档题.
7
.甲袋中装有
3
个白球和
5
个黑球,乙袋中装有
4
个白球
和
6
个黑球,现从甲
袋中随机取出一个球放入乙袋中,充分混合后,再从乙袋中随机取
出一个球放回
甲袋中,则甲袋中白球没有减少的概率为( )
A
.
B
.
C
.
D
.
≤
a
恒成立,
【考点】古典概型及其概率计算公式.
<
br>【分析】白球没有减少的情况有:①抓出黑球,抓入任意球,概率是:.抓出
白球,抓入白球,概
率是,再把这
2
个概率相加,即得所求.
【解答】解:白球没有
减少的情况有:①抓出黑球,抓入任意球,概率是:.
抓出白球,抓入白球,概率是
故所求事件
的概率为
=
,
=
,
故选
C
.
【点评】本题考查古典概型及其概率计算公式的应用,属于基础题.
8
.若执行如图所示程序框图,则输出的
s
值为( )
A
.﹣
2016 B
.
2016
【考点】程序框图.
C
.﹣
2017
D
.
2017
【分析】由程序框图求出前几次运行结果,观察规律可知,得
到的
S
的结果与
n
的值的关系,由程序框图可得当
n=2017时,退出循环,由此能求出结果.
【解答】解:模拟程序的运行,可得
n=1
,
s=0
满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
1
,
n=2
满足
条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3=2
,
n=3
满足条件
n
<
20
17
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3
﹣
5=
﹣
3
,
n=4
满足条件
n
<
2
017
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3
﹣
5
+
7=4
,
n=5
满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
5
,
n=6
<
br>满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=6
,n=7
…
满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
2015
,
n=2016
满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=2016
,n=2017
不满足条件
n
<
2017
,退出循环,
输出
s
的值为
2016
.
故选:
B
.
【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模
拟程序框图的运行过程,
以便得出正确的结论,属于基础题.
9
.高为
5
,底面边长为
4
半径是(
)
A
.
B
.
2 C
.
D
.
的正三棱柱形容器(下有底)内,可放置最大球的
【考点】棱柱的结构特征.
【分析】由题中条件知高为
5
,底面边长为
4
的正三棱柱形容器(下有底)
内,
可放置最大球的半径,即为底面正三角形的内切圆的半径,然后解答即可.
【解答】解:由题意知,
正三棱柱形容器内有一个球,其最大半径为
r
r
即为底面正三角形的内切圆半径,
∵底面边长为
4
r=2
故选
B
.
【点评】本题考查棱柱的结构特征、球的性质,考查学生空间想象能力,解答的
关键是构造球的大圆
沟通条件之间的联系.
过点
p
(
x
,
y
)向圆
x
2
+
y
2
=1
做两
条切
的值是( )
的
10
.已知点
p
(
x
,
y
)满足
线,切点分别是点
A
和点
B
,则当∠
APB
最大时,
A
.
2
B
.
3 C
.
D
.
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据数形结合求确
定当
α
最小时,
P
的
位置,利用向量的数量积公式,求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,要使∠
APB
最大,
则
P
到圆心的距离最小即可,
由图象可知当
OP
垂直直线
x
+
y
﹣
2
|
OP
|
=
=2
,|
OA
|
=1
,
=0
时
P
到圆心的距离最小,此时
设∠
APB=α
,则
si
n
此时
cosα=
,
故选:
D
.
•
=
,
=•
=
•=
.
<
br>【点评】本题主要考查线性规划的应用,考查学生分析解决问题的能力,利用数
形结合是解决本题
的关键.
11
.过双曲线﹣
=1
(
a
>
0
,
b
>
0
)的右焦点
D
作
直线
y=
﹣
x
的垂线,垂
=2
,则该双曲线的离心率为(
)
足为
A
,交双曲线左支于
B
点,若
A
.
B
.
2 C
.
D
.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据题意直线
AB
的方程为
y=
(
x
﹣
c
)代入双曲线渐近线方程,求出
A<
br>的坐标,进而求得
B
的表达式,代入双曲线方程整理求得
a
和
c
的关系式,进
而求得离心率.
【解答】解:设
F
(c
,
0
),则直线
AB
的方程为
y=
(
x
﹣
c
)代入双曲线渐近
线方程
y=
﹣
x
得
A
(
由
=2
,可得
B
(﹣
,﹣),<
br>
,﹣
﹣
),
=1
,
把
B
点坐标代入双曲线方程
即
即离心率
e==
故选:
C
.
=1
,整理可得
c=
.
a
,
【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是通过分析题
设中的信
息,找到双曲线方程中
a
和
c
的关系.
12
.已知
f
(
x
)是定义在(
0,+∞)的函数.对任意两个不相等的正数
x
1
,
x
2
,
都有
( )
A
.
a
<
b
<
c
B
.
b
<
a
<
c
C
.
c
<
a
<
b
D
.
c
<
b
<
a
【考点】函数单调性的性质.
【分析】由题意可得函数
3
0.2<
br><
log
2
5
,故可得答案.
【解答】解:∵f
(
x
)是定义在(
0
,+∞)上的函数,对任意两个不相等的
正数
x
1
,
x
2
,都有
∴函数
>
0
,
是(
0
,+∞)上的增函数,比较大小可得
0.3<
br>2
<
>
0
,记
a=
,
b=
,
c=
,则
是(
0
,+∞)上的增函数,
∵
1<
br><
3
0.2
<
3
,
0
<
0.32
<
1
,
log
2
5
>
2
,
∴
0.3
2
<
3
0.2
<
lo
g
2
5
,
∴
c
<
a
<
b
.
故选:
C
.
【点评】本题主要考查利用函数的单调性比较大小,考
查学生对指数函数、对数
函数性质的运用能力,属于中档题.
二、填空题(共
4
小题,每小题
5
分,满分
20
分)
13
.设随机变量
ξ
~
N
(
2
,4
),若
P
(
ξ
>
a
+
2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),则实数
a
的值
为 .
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【分析】直接利用正态分布的对称性,列出方程求解即可.
【解答】解:
由题意可知随机变量
ξ
~
N
(
2
,
4
),
满足正态分布,对称轴为
μ=2
,
P
(
ξ
>
a+
2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),
则:
a
+
2
+
2a
﹣3=4
,解得
a=
.
故答案为.
【点评】本题考查正态分布的基本性质的应用,考查计算能力.
14
.若
数之和为
的展开式中第
3
项的二项式系数是15
,则展开式中所有项的系
.
【考点】二项式系数的性质.
【分析】求出展开式的通项,令
r=2
求出展开式第
3
项的二项式系数,列出方程
求出
n
;令二项式中的
x=1
求出展开式的所有项的系数和.
【解答】解:展开式的通项为
当
r=2
时是展开式中第
3
项的二项式系数为
C
n
2
=15
解得
n=6
令二项式中的
x=1
得
展开式中所有项的系数之和为
故答案为:.
.
【点评】
本题考查了二项式这部分的两个重要的题型:求展开式的特定项、求展
开式的系数和问题.
15
.在△
ABC
中,
a=3
,b=2
【考点】余弦定理.
【分析】由∠
B=2
∠
A
,得到
sinB=sin2A=2sinAcosA
,利用正弦定理化简将
a
与
b
的值代入求出
cosA
的值,利用余弦定理列出关系式,将a
,
b
,
cosA
的值代入
,∠
B=2
∠
A
,则
c=
5
.
即可求出
c
的值.
【解答】解:∵∠
B=2
∠
A
,
∴
sinB=sin2A=2sinAcosA
,
利用正弦定理化简得:
b=2acosA
,
把
a=3,
b=2
代入得:
2=6cosA
,即
cosA=
,<
br>
由余弦定理得:
a
2
=b
2
+
c
2
﹣
2bccosA
,即
9=24
+
c
2
﹣
8c
,
解得:
c=5
或
c=3
,
当
c=3时,
a=c
,即∠
A=
∠
C
,∠
B=2
∠
A=2
∠
C
,
∴∠
A
+∠
C=
∠
B
,即∠
B=90°
,
而
32
+
3
2
≠(
2
则
c=5
.
故答案为:
5
【点评】此题考查了正弦、余弦定理,以及二倍角的正弦函数
公式,熟练掌握定
理是解本题的关键.
16
.已知函
数
f
(
x
)
=
个零点.
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】函数
y=f
(f
(
x
))﹣
1=0
,求出
f
(
x<
br>)的值,然后利用分段函数的表
达式求解
x
的值,推出结果.
【解答】解:函数
y=f
(
f
(
x
))﹣
1,令
f
(
f
(
x
))﹣
1=0
,
当
f
(
x
)>
0
时,可得
log<
br>2
f
(
x
)
=1
,解得
f
(
x
)
=2
,
则
log
2
x=2
,解得
x=4
,
ax
+
1=2
,解得
x=
(舍去).
当
f
(
x
)<
0
,可得<
br>af
(
x
)+
1=1
,解得
f
(
x
)
=0
,
则
log
2
x=0
,
解得
x=1
,
ax
+
1=0
,解得
x=
﹣
.
所以函数的零点
3
个.
故答案为:
3
.
.若
a
>
0
,
则函数
y=f
(
f
(
x
))﹣
1
有
3
)
2
,矛盾,舍去;
【点评
】本题考查分段函数的应用,函数的零点个数的求法,考查转化思想以及
计算能力.
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17
.(
12
分)(
2017•
平顶山一模)已知
S
n
为数列{
a
n
}的前
n
项和,且
2S
n
=
3a
n
﹣
2
(
n
∈
N
*
).
(
Ⅰ
)求
a
n
和
S
n
;
(
Ⅱ
)若
b
n
=log
3
(
S<
br>n
+
1
),求数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.
【考点】数列的求和.
【分析】
(
Ⅰ
)由
2S
n
=3a
n
﹣
2
可
求得
a
1
=2
;当
n
≥
2
时,
a
n
=3a
n
﹣
1
,从而可知数
列{
an
}是首项为
2
,公比为
3
的等比数列,继而可得
a<
br>n
和
S
n
;
(
Ⅱ
)由(
Ⅰ
)知
S
n
=3
n
﹣
1
,从而可得
b
n
=n
,
b
2n
=2n
,利用等差数列的求和
公式
即可求得数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.
【解答】解:(
Ⅰ
)∵
2S
n
=
3a
n
﹣
2
,
∴
n=1
时,
2
S
1
=3a
1
﹣
2
,解得
a
1
=
2
;
当
n
≥
2
时,
2S
n﹣
1
=3a
n
﹣
1
﹣
2
,
∴
2S
n
﹣
2S
n
﹣
1
=3a<
br>n
﹣
3a
n
﹣
1
,
∴
2
a
n
=3a
n
﹣
3a
n
﹣
1
,<
br>
∴
a
n
=3a
n
﹣
1
,
∴数列{
a
n
}是首项为
2
,公比为
3
的
等比数列,
∴
a
n
=2•3
n
﹣
1
,
S
n
==3
n
﹣
1
,
(
Ⅱ
)∵
a
n
=2•3
n
﹣
1
,
S
n
=3
n
﹣
1
,
∴
b
n
=log
3
(
S
n
+
1
)
=
log
3
3
n
=n
,
∴
b
2n
=2n
,
∴
T
n=2
+
4
+
6
+
…
+
2n==n2
+
n
.
【点评】本题考查数列的求和,着重考查等比数列的
判定与通项公式、求和公式
的应用,突出考查等差数列的求和,属于中档题.
18
.(
12
分)(
2017•
平顶山一模)某校高一共录取新生
1000
名,为了解学生视
力情况,校医
随机抽取了
100
名学生进行视力测试,并得到如下频率分布直方图.
(
Ⅰ<
br>)若视力在
4.6
~
4.8
的学生有
24
人,试估计
高一新生视力在
4.8
以上的人
数;
1
~
50
名
951
~
1000
名
近视
不近视
41
9
32
18
(
Ⅱ
)校医发现学习成绩较高的学生近视率较高,又在抽取的
100
名学生中,对
成绩在前
50
名的学生和其他学生分别进行统计
,得到如右数据,根据这些数据,
校医能否有超过
95%
的把握认为近视与学习成绩有
关?
(
Ⅲ
)用分层抽样的方法从(
Ⅱ
)中
27<
br>名不近视的学生中抽出
6
人,再从这
6
人中任抽
2
人
,其中抽到成绩在前
50
名的学生人数为
ξ
,求
ξ
的分布列
和数学
期望.
附
K
2
=
P
(
K
2
≥
k
)
k
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
:
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(<
br>Ⅰ
)利用频率分布表,求出前四组学生的视力在
4.8
以下的人数,然
后求解视力在
4.8
以上的人数.
(
Ⅱ
)求出
k
2
,即可说明校医有超过
95%
的把握认为近视与成绩有关.
6
人中年级名次在
1
~
50
名和
951
~1000
名的分别有
2
人和
4
人,(
Ⅲ
)依题
意,
所以
ξ
可取
0
,
1
,
2
.求
出概率,顶点分布列,然后求解期望即可.
【解答】解:(
Ⅰ
)由图可知,前四组学生的视力在
4.8
以下,第一组有
0.15
×
0.2
×
100=3
人,第二组有
0.35
×
0.2×
100=7
人,第三组
1.35
×
0.2
×
100=27
人,
第四组有
24
人.
…
(
2
分)
所以视力在
4.8
以上的人数为
人.
…
(
Ⅱ
)
,因此校医有超过
95%
的把
握认为近视与成绩有关.
…
(
8
分)
6
人中年级
名次在
1
~
50
名和
951
~
1000
名
的分别有
2
人和
4
人,(
Ⅲ
)依题意,
所以
ξ
可取
0
,
1
,
2.
ξ
的分布列为
ξ
P
…
(
10
分)
ξ
的数学期望.
…
(
12
分)
0
,,
,
1
2
【点评】本题考查频率分布直方图以及概率的求法,分布列以及期望的
求法,考
查转化思想以及计算能力.
19
.
CB
⊥平面
PAB
,(
12
分)(
2017•
平顶
山一模)如图,在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
AD
∥
BC
,且
PA=PB=AB=BC=2AD=2
.
(
Ⅰ
)求证:平面
DPC
⊥平面
BPC
;
(
Ⅱ
)求二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的
余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
<
/p>
【分析】(
Ⅰ
)分别取
PC
,
PB
的
中点
E
,
F
,连结
DE
,
EF
,
AF
,证明
AF
⊥
EF
,
AF
⊥
PB.推出
AF
⊥平面
BPC
,然后证明
DE
⊥平面
BPC
,即可证明平面
DPC
⊥平面
BPC
.
…
.
(
Ⅱ
)解法
1
:连结
BE
,说明BE
⊥
CP
,推出
BE
⊥平面
DPC
,过E
作
EM
⊥
PD
,
垂足为
M
,连结<
br>MB
,说明∠
BME
为二面角
C
﹣
PD
﹣<
br>B
的平面角.在△
PDE
中,
求解即可.
解法2
:以
A
为坐标原点,建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求出平面
PDC
和面
PBC
的法向量,由空间向量的数量积求解二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的余弦值
即可.
【解答】(本小题满分
12
分)
解:(
Ⅰ
)证明
:如图,分别取
PC
,
PB
的中点
E
,
F
,
连结
DE
,
EF
,
AF
,由题意知,
四边形
ADEF
为矩形,∴
AF
⊥
EF
.
…
(
2
分)
又∵△
PAB
为等边三角形,
∴
AF
⊥
PB
.又∵
EF
∩
PB=F
,
∴
AF
⊥平面
BPC
.
…
又
DE
∥
AF
.
∴
DE
⊥平面
BPC
,又
DE
⊂平面
DPC
,
∴平面
DPC
⊥平面
BPC
.
…
(Ⅱ
)解法
1
:连结
BE
,则
BE
⊥
C
P
,由(
Ⅰ
)知,
BE
⊥平面
DPC
,
过
E
作
EM
⊥
PD
,垂足为
M
,连结MB
,则∠
BME
为二面角
C
…
﹣
PD
﹣
B
的平面角.(
7
分)
由题意知,
DP=DC=
∴在△
PDE
中,
又,
,
PC=
,∴,∴,
.
…
(
10
分)
∴,∴.
…
(
12
分)
(
Ⅱ
)解法
2
:如图,以
A
为坐标原点,建立空间直角坐标系,则,
A
(
0
,
0
,
0
),
B
(
0
,
2
,
0
),
,
,
C
(
0
,
2
,
2
),
D
(
0,
0
,
1
).
,
,
;
.
…
(
8
分)
,
设平面PDC
和面
PBC
的法向量分别为
由,得,令
y=
﹣<
br>1
得
由,得,令
a=1
得.
…
(
10
分)
∴二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的余弦值
为.
…
(
12
分)
【点评】本题考查平面与平
面垂直的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,
考查空间想象能力以及计算能力.
20
.(
12
分)(
2017•
平顶
山一模)如图,点
P
为圆
E
:(
x
﹣
1
)
2
+
y
2
=r
2
(
r
>
1
)
与
x
轴的左交点,过点
P
作弦
PQ
,
使
PQ
与
y
轴交于
PQ
的中点
D
.
(
Ⅰ
)当
r
在(
1
,+∞)内变化时,求点<
br>Q
的轨迹方程;
(
Ⅱ
)已知点
A
(﹣1
,
1
),设直线
AQ
,
EQ
分别与(
Ⅰ
)中的轨迹交于另一
点
Q
1
,
Q
2
,
求证:当
Q
在(
Ⅰ
)中的轨迹上移动时,只要
Q
1
,
Q
2
都存在,且
Q
1
,
Q
2
不
重合,则直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.
【考点】直线与抛物线的位置关系;抛物线的标准方程.
y
)【分析】(
Ⅰ
)设
Q
(
x
,,则
PQ
的中点
代入坐标得答案;
(
Ⅱ
)分别设出
Q、
Q
1
、
Q
2
的坐标,结合
A
,Q
,
Q
1
共线,
E
,
Q
,
Q
2
共线可把
Q
1
、
Q
2
的坐标用
Q
的坐标表示,得到线
Q
1
Q
2
的方程,再由直线系方程可
得直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.
【
解答】(
Ⅰ
)解:设
Q
(
x
,
y
),则<
br>PQ
的中点
∵
E
(
1
,
0
),∴<
br>在圆
E
中,∵
DE
⊥
DQ
,∴
,
,
则
.
.
,
,由题意
DE
⊥
DQ
,得,
∴点
Q
的轨迹方程
y
2
=4x
(
x
≠
0
);
(
Ⅱ
)证明:设
Q
(
t
2
,
2t
),,,
则直
线
Q
1
Q
2
的方程为(
t
1
+
t
2
)
y
﹣
2x
﹣
2t
1
t
2
=0
.
Q
,
Q
1
共线,由
A
,得,从而(
,否则
Q
1
不存在),
由
E
,
Q
,<
br>Q
2
共线,得,从而
(
t
≠
0
,
否则
Q
2
不存在),
∴,,
∴直线
Q
1
Q
2
的方程化为
t
2
(
y
﹣
4x
)+
2t
(
x
+
1
)+(
y
+<
br>4
)
=0
,
令,得
x=
﹣
1,
y=
﹣
4
.
∴直线
Q
1
Q
2
恒过定点(﹣
1
,﹣
4
).
【点评
】本题考查直线与抛物线位置关系的应用,训练了平面向量在求解圆锥曲
线问题中的应用
,考查计算能力,属中档题.
21
.(
12
分)(
2015•
新课标
Ⅱ
)设函数
f
(
x
)
=e
mx
+
x
2
﹣
mx
.
(
1
)证明:
f
(
x
)在(﹣∞,
0)单调递减,在(
0
,+∞)单调递增;
(
2
)若对
于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],都有|
f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)|≤
e
﹣
1
,求
m
的取
值范
围.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】(
1
)利用
f′
(
x
)≥
0
说明函数为增函数,利用
f′
(
x
)≤
0
说明函数为
减函数.注意参数
m
的讨论;
(
2
)由(
1<
br>)知,对任意的
m
,
f
(
x
)在[﹣
1,
0
]单调递减,在[
0
,
1
]单调递增,
则
恒成立问题转化为最大值和最小值问题.从而求得
m
的取值范围.
【解答】
解:(
1
)证明:
f′
(
x
)
=m
(e
mx
﹣
1
)+
2x
.
若
m
≥
0
,则当
x
∈(﹣∞,
0
)时,
e<
br>mx
﹣
1
≤
0
,
f′
(
x
)<
0
;当
x
∈(
0
,+∞)
时,
emx
﹣
1
≥
0
,
f′
(
x
)
>
0
.
若
m
<
0
,则当
x∈(﹣∞,
0
)时,
e
mx
﹣
1
>
0
,
f′
(
x
)<
0
;当
x
∈(<
br>0
,+∞)
时,
e
mx
﹣
1
<
0<
br>,
f′
(
x
)>
0
.
所以,f
(
x
)在(﹣∞,
0
)时单调递减,在(
0
,+∞)单调递增.
(
2
)由(
1
)知,对任意的
m
,
f
(
x
)在[﹣
1
,
0
]
单调递减,在[
0
,
1
]单调递增,
故
f
(
x
)在
x=0
处取得最小值.
所以对于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],|
f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)|≤e
﹣
1
的充要条件是
即
设函数
g
(
t
)
=e
t
﹣
t
﹣
e
+
1
,则
g′
(
t
)
=e
t
﹣<
br>1
.
当
t
<
0
时,
g′
(
t
)<
0
;当
t
>
0
时,
g′
(
t
)>
0
.故
g
(
t
)在(﹣
∞,
0
)单调递
减,在(
0
,+∞)单调递增.
又
g
(
1
)
=0
,
g
(﹣
1)
=e
﹣
1
+
2
﹣
e
<
0<
br>,故当
t
∈[﹣
1
,
1
]时,
g
(
t
)≤
0
.
当
m
∈[﹣
1,
1
]时,
g
(
m
)≤
0
,
g
(﹣
m
)≤
0
,即合式成立;
当
m<
br>>
1
时,由
g
(
t
)的单调性,
g
(
m
)>
0
,即
e
m
﹣
m
>e
﹣
1
.
当
m
<﹣
1
时,
g
(﹣
m
)>
0
,即
e
﹣
m
+
m
>
e
﹣
1
.
综上,
m
的取值范围是[﹣
1
,
1
]
<
br>【点评】本题主要考查导数在求单调函数中的应用和恒成立在求参数中的应
用.属于难题,高考压
轴题.
请考生从(
22
)、(
23
)两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如
果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时请
用
2B
铅笔在答题卡上将所选题
号后的方框涂黑.(本小题满分
10
分)[选修
4-4
:坐标系与参数方程]
22
.(
10<
br>分)(
2017•
平顶山一模)在直角坐标系
xOy
中,以坐标原点为
极点,
以
x
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线
C
的极坐标方程为
ρ=2
(
Ⅰ
)将曲线
C
的极坐标方程化为参数方程:
(
Ⅱ
)如果过曲线
C
上一点
M
且斜率为﹣那
么当|
MQ
|取得最小值时,求
M
点的坐标.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(
Ⅰ<
br>)根据
ρcosθ=x
,
ρsinθ=y
,
ρ
2=x
2
+
y
2
化为普通方程,再转化为参数
方程即可.
(
Ⅱ
)设斜率为的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,令
,则
界
限求解最小值即可.
【解答】解:(
Ⅰ
)∵
∵
ρcosθ
=x
,
ρsinθ=y
,
ρ
2
=x
2
+<
br>y
2
,
∴曲线
C
的普通方程为
∴曲线C
的参数方程为
(
Ⅱ
)方法一:设斜率为
则
,
(
α
为参数).
的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,
sinθ
.
y=
﹣
x
+
6
交于点Q
,的直线与直线
l
:
,利用三角函数的有
,∴,
,所以
d
取最小值时,|
MQ
|最小.
令
当时,
d
最小.
,则,
∴点
M
的坐标为
(
Ⅱ
)方法二:设斜率为
则,
.
的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,
∴
d
取最小
值时,|
MQ
|最小.
∴,
M
是过圆心垂直于
l
的直线
由
∴点
M
的坐标为
,得
.
或
与圆(靠近直线
l
端)的交点.
(舍去).
【点评】本题考查参数方程、极坐标方程、普通方程的互化,以及应用,直线参
数方程的几何意
义的运用.属于中档题.
[选修
4-5
:不等式选讲]
23
.(
2017
•
平顶山一模)已知函数
f
(
x
)
=
|
x
﹣
2
|+|
x
+
1
|.
(Ⅰ
)解不等式
f
(
x
)>
5
;
(
Ⅱ
)若
f
(
x
)≥﹣
对任意
实数
x
恒成立,求
a
的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;绝对值
不等式的解法.
【分析】(
Ⅰ
)去掉绝对值符号,然后求解不等式即可解不
等式
f
(
x
)>
5
;
(
Ⅱ)利用绝对值的几何意义,求出
f
(
x
)的最小值,利用恒成立,转化不
等式
求解即可.
【解答】(本小题满分
10
分)
解:(
Ⅰ
)原不等式可化为:
解得:
x
<﹣
2
或
x
>
3
,
所以解集为:(﹣∞,﹣
2
)∪(
3
,+∞).
…
(
Ⅱ
)因为|
x
﹣
2
|+|
x
+
1
|≥|
x
﹣
2
﹣(
x
+<
br>1
)|
=3
,
…
(
7
分)
或或
…
(
3
分)
所以
f
(
x
)≥
3
,当
x
≤﹣
1
时等
号成立.
所以
f
(
x
)
min
=3
.
又
故.
…
(
10
分)
,
<
br>【点评】本题考查函数的恒成立,函数的最值的求法,绝对值不等式的几何意义
的应用,考查转化
思想以及计算能力.