2017高考全国3卷理科数学试题及答案
山东潍坊医学院-督导方案
2017年普通高等学校招生全国统一考试(全国)
理科数学
(试题及答案解析)
一、选择题:(本题共
12
小题,每小题
5<
br>分,共
60
分)
22
1
.已知集合
A(
x,y)xy1
,
B
(x,y)yx
,则AIB
中元素的个数为()
A
.
3
B
.
2 C
.
1 D
.
0
【答案】
B
【解析】
A
表示圆
x
2
y
2
1
上所有点的集合,
B
表示直线
yx
上所有
点的集合,
故
AIB
表示两直线与圆的交点,由图可知交点的个数为
2,即
AIB
元素的个数
为
2
,故选
B.
2
.设复数
z
满足<
br>(1i)z2i
,则
z
()
1
A
.
2
【答案】
C
B
.
2
2
C
.
2
D
.
2
【解析】由题,
z
2i
1
i
2i2i2
i1
,则
z1
2
1
2
2
,故选
C.
1i
1i
1i
2
3.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收
集并整理了2014年1月至
2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的
折线图.
根据该折线图,下列结论错误的是
A.月接待游客量逐月增加
B.年接待游客量逐年增加
C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月份
D.各年1月至6月的月接待游客量相对7月至12月,波动性更小,变化比较平稳
【答案】
A
【解析】由题图可知,
2014
年
8
月到
9
月的月接待游客量在减少,则
A
选项错误,故选
A.
4
.
(xy)(2xy)
5
的展开式中
x<
br>3
y
3
的系数为()
A
.
B
.
C
.
40 D
.
80
【答案】
C
【解析】由二项式定理可得,原式展开中含
x
3
y
3
的项为
233
33
xC
5
<
br>2x
y
yC
3
5
2
x
y
40xy
,则
xy
的系数为
40
,故选
C.
2332
x
2
y
2
5
5
.已知双曲线
C:
2
2
1
(
a0
,
b0
)的一条渐近线方程为
yx
,且与椭
圆
ab
2
x
2
y
2
1
有公共焦点.则
C
的方程为()
123
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
A
.
B
.
C
.
D
.
1
1
1
1
810455443
【答案】
B
5b5
【解析】∵双曲线的一条渐近线方程为
y
①
x<
br>,则
a2
2
x
2
y
2
1
与双曲线有公共焦点,易知
c3
,则
a
2
b
2
c
2
9
②
又∵椭圆
123
x
2
y
2
1
,故选
B.
由①②解得
a2,b5
,则双曲线<
br>C
的方程为
45
π
6
.设函
数
f(x)cos(x)
,则下列结论错误的是()
3
8π
A
.
f(x)
的一个周期为
2π
B
.
yf(x)
的图像关于直线
x
对称
3
ππ
C
.
f(x
)
的一个零点为
x
D
.
f(x)
在
(,π)
单调递减
62
【答案】
D
π
π
【解析】函数
f
x
cos
x
的图
象可由
ycosx
向左平移个单位得到,
3
3
π
如图可知,
f
x
在
,π
上先递减后递增,
D
选项错误,故选
D.
2
y
g
x
-
O
6
7
.执行右图的程序框图,为使输出
S
的值小于
91
,则
输入的正整数
N
的最小值为()
A
.
5
B
.
4
C
.
3
D
.
2
【答案】
D
【解析】程序运行过程如下表所示:
t
S
M
0 100 1
初始状态
100 2
10
第
1
次循环结束
90 1 3
第
2
次循环结束
此时
S9091
首次满足
条件,程序需在
t3
时跳出循环,即
N2
为满足条件的
最小值,
故选
D.
8
.已知圆柱的高为
1
,它的两个底面的圆周在直径为
2
的同一个球的球面上,则该圆柱的体
积为()
3π
ππ
A
.
π
B
.
C
.
D
.
4
2
4
【答案】
B
3
1
<
br>【解析】由题可知球心在圆柱体中心,圆柱体上下底面圆半径
r1
<
br>,
2
2
3π
2
则圆柱体体积
V
π
rh
,故选
B.
4
2
2
9
.等差数列
a<
br>n
的首项为
1
,公差不为
0
.若
a
2
,
a
3
,
a
6
成等比数列,则
a
n
前
6
项的和
为()
A
.
24
B
.
3
C
.
3 D
.
8
【答案】
A
【解析】
∵
a
n
为等差数列,且
a
2
,a3
,a
6
成等比数列,设公差为
d
.
2
a
2
a
6
,即
a
1
2d
a
1
d
a
1
5d
<
br>
则
a
3
2
又∵
a
1
1
,代入上式可得
d
2
2d0
又∵
d0
,则
d2
6565
d1
6
2
24
,故选
A.
∴
S
6
6a
1
22
x
2
y
2<
br>10
.已知椭圆
C:
2
2
1
(
ab0
)的左、右顶点分别为
A
1
,
A
2
,且
以线段
A
1
A
2
为直
ab
径的圆与直线
b
xay2ab0
相切,则
C
的离心率为()
1
632
B
.
C
.
D
.
3
33
3
【答案】
A
【解析】∵以
A
1
A
2
为直径为圆与直线
bxay2a
b0
相切,∴圆心到直线距离
d
等于半径,
A
.
<
br>∴
d
2ab
22
ab
又∵
a0,b0
,则上式可化简为
a
2
3b
2
c
2
2
222
222
∵
bac
,可得
a3ac
,即
2
a3
c6
∴
e
,故选
A
a3
a
11
.已知函数
f(x
)x
2
2xa(e
x1
e
x1
)
有
唯一零点,则
a
()
111
A
.
B
.
C
.
2
32
【答案】
C
【解析】由条件,
f(x)x
2
2xa(e
x1
e
x1
)
,得:
D
.
1
f(2x)(2x)
2
2(2x)
a(e
2x1
e
(2x)1
)
x
2
4x442xa(e
1x
e
x1
)
x
2
2xa(e
x1
e
x1
)
∴f(2x)f(x)
,即
x1
为
f(x)
的对称轴,
由题意,
f(x)
有唯一零点,
∴
f(x)
的零点只能为
x1
,
即
f
(1)1
2
21a(e
11
e
11
)0
,
1
解得
a
.
2
12
.在矩形
ABCD
中,
AB1
,
AD2
,动点
P
在以
点
C
为圆心且与
BD
相切的圆上.若
uuuruuuruuur
AP
AB
AD
,则
的最大值为()
A
.
3
B
.
22
C
.
5
D
.
2
【答案】
A
【解析】由题意,画出右图.
设
BD
与
eC
切于点
E
,连接
CE
.
以
A
为原点,
AD
为
x
轴正半轴,
AB
为
y
轴正半轴建立直角坐标系,
则
C
点坐标为
(2,1)
.
∵
|CD|1
,
|BC|2
.
∴
BD1
2
2
2
5
.
∵
BD
切
eC
于点
E
.
∴
CE
⊥
BD
.
∴
CE
是Rt△BCD
中斜边
BD
上的高.
1
2|BC|
|CD|
2S
22
|EC|
△BCD
2
5
|BD||BD|
5
5
2
5
.
即
eC
的半径为
5
∵
P
在
eC
上.
4
(x2)
2
(y1)
2
5
.
∴
P
点的轨迹方程为
y
B
P
g
C
E
A(O)
D
x
设
P
点坐标
(x
0
,y
0
)
,可以设出
P
点坐标满足的参数方程如
下:
2
x25cos
0
5
y1
2
5sin
0
5
uuuruu
uruuur
而
AP(x
0
,y
0
)
,
AB(0,1)
,
AD(2,0)
.
uuuruuuruuur
∵
AP
AB
AD
(0,1)
(2,0)(2
<
br>,
)
2
15
5sin
.
x
0
1
cos
,
y
0
1
5
25两式相加得:
25
15sin
1cos
55
∴
25
2
5)()
2
sin(
)
55
2sin(
)≤3
2(
(
其中
sin
当且仅当
525
)
,
cos
55
π
2kπ
,
kZ
时,
取得最
大值
3
.
2
二、填空题:(本题共
4
小题,每小
题
5
分,共
20
分)
xy≥0,
13
.若
x
,
y
满足约束条件
xy
2≤0,
则
z3x4y
的最小值为
________
.
y≥0,
【答案】
1
【解析】由题,画出可行域如图:
3z
x
纵截距越大,
z
值越小.
44
由图可知:
z
在
A
1,1
处取最小值,故z
min
31411
.
目标函数为
z3x4y
,则直线
y
xy20
y
A
(1,1)
B
(2,0)
xy0
x
14
.设等比数列
a
n
满足<
br>a
1
a
2
1
,
a
1
a3
3
,则
a
4
________
.
【答案】
8
【解析】
Q
a
n
为等比数列,设公比为
q
.
a
1<
br>a
1
q1①
a
1
a
2
1
,即
,
2
aa3aaq3②
13
11
显然
q1
,
a
1
0
,
②
得1q3
,即
q2
,代入
①
式可得
a
1
1
,
①
a
4
a
1
q3
1
2
8
.
3
x1,x≤0,
1
15
.设函数
f(x)
x
则满足
f(x)f(x)1
的
x的取值范围是
________
.
2
2,x0,
1
【答案】
,
4
x1,x≤0
1
1
<
br>【解析】
Qf
x
x
,f
x
f
x
1
,即
f
x
1f
x
2
2
2 ,x0
1
由图象变换可画出
yf
x
与
y1f<
br>
x
的图象如下:
2
y
1
yf(x)
2
11
(,)
44
g
1
2
g
g
1
2
x
y1f(x)
1
1
由图可知,满足
f
x
1f
x
的解为
,
.
2
4
16.
a
,
b
为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形
ABC
的直角边
AC
所在直线与
a
,
b
都垂直,斜边
AB
以直线
AC
为旋转轴旋转,有下列结论:
①当直线
AB
与
a
成
60
角时,
AB
与
b
成
30
角;
②当直线
AB
与
a
成
60
角时,
AB
与
b
成
60
角;
③直线
AB
与
a
所成角的最小值为
45
;
④直线
AB
与
a
所成角的最大值为
60
.
其中正确的是
________
(填写所有正确结论的编号)
【答案】②③
【解析】由题意知,
a、b、AC
三条直线两两相互
垂直,画出图
形如图.
不妨设图中所示正方体边长为
1
,
故
|AC|1
,
AB2
,
斜边
AB
以直线
AC
为旋转轴旋转,则
A
点保持不变,
B
点的运动轨迹是以
C
为圆心,
1
为半径的圆.
uuuruuur
以
C
为坐标原点,以
CD
为
x<
br>轴正方向,
CB
为
y
轴正方向,
uuur
CA
为
z
轴正方向建立空间直角坐标系.
则
D(1,0,0)
,
A(0,0,1)
,
rr
直线
a
的方向单位向量
a(0,1,0)
,
|a|1<
br>.
B
点起始坐标为
(0,1,0)
,
r
r
|b
b
直线的方向单位向量
b(1,0,0)
,
|1
.
设
B
点在运动过程中的坐标
B
(cos
,sin
,0)
,
其中
为
B
C
与
CD
的夹角,
[0,2π)
.
uuuruuur
那么
AB'<
br>在运动过程中的向量
AB
(cos
,sin
,1)
,
|AB
|2
.
uuu
r
r
π
设
AB
与
a
所成夹角为
[0,]
,
2
(cos
,sin
,1)(0,1,0)
22
cos
|sin
|[0,]
ruuur
则
22
.
aAB
ππ
故
[,]
,所以③正确,④错误.
42
uuur
r
π
设
AB
与
b
所成夹角为
[0,]
,
2
uuurr
AB
b
cos
ruuur
bAB
<
br>
(cos
,sin
,1)(1,0,0
)
.
ruuur
bAB
2
|cos
|
2
uuur
r
π
当
AB
与
a
夹角为
60
时,即
,
3
12
.
sin
2cos
2cos2
322
22
∵
cos
s
in
1
,
2
.
2
21<
br>∴
cos
|cos
|
.
22
π
∵
[0,]
.
2
u
uur
r
π
∴
=
,此时
AB
与
b
夹角为
60
.
3
∴②正确,①错误.
∴
|cos
|
三、解答题:(共
70
分.第
17-20
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)
B
,
C
的对
边分别为
a
,
b
,
c
,
已知
s
inA3cosA0
,
a27
,
b2
.
ABC<
br>的内角
A
,
(
1
)求
c
;
(
2
)设
D
为
BC
边上一点,且
ADAC,求
△ABD
的面积.
π
【解析】(
1
)由
sinA3cosA0
得
2sin
A
0
,
3
π
即
Ak
π
kZ
,又
A
0,π
,
3
π
2π
.
∴
A
π
,得
A
33
1
由余弦定理
a
2
b
2<
br>c
2
2bccosA
.
又∵
a27,b2,cos
A
代入并整理
2
得
c1
25
,故
c4
.
(
2
)∵
AC2,BC27,AB4
,
a
2
b
2
c
2
27
.
由余
弦定理
cosC
2ab7
∵
ACAD
,即
△ACD<
br>为直角三角形,
则
ACCDcosC
,得
CD7
.
2
由勾股定理
AD
又
A
CDAC3
.
22
S
△ABD
2π2πππ
,
,则
DAB
3326
1π
ADABsin3
.
26
18
.(
12
分)某超市计划按月订购一种酸奶,每
天进货量相同,进货成本每瓶
4
元,售价每
瓶
6
元,未售出的酸奶降
价处理,以每瓶
2
元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,
每天需求量与当天最
高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于
25
,需求量为
500
25<
br>
,需求量为
300
瓶;如果最高气温低于
20
,需求量瓶;
如果最高气温位于区间
20,
为
200
瓶,为了确定六月份的订购
计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得
下面的频数分布表:
15
20
25
25,30
35
40
15,
20,
3
0,
35,
最高气温
10,
2 16 36
25 7 4
天数
以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.
(
1
)求六月份这种酸奶一天的需求量
X
(单位:瓶)的分布列;
(
2
)设六月份一天销售这种酸奶的利润为
Y
(单位:元).当六月份这种酸奶一天的<
br>进货量
n
(单位:瓶)为多少时,
Y
的数学期望达到最大值?
【解析】⑴易知需求量
x
可取
200,300,500
2161
P
X200
3035
362
P
X300
3035
25742
P
X500
.
3035
则分布列为:
X
P
200
300
500
122
555
⑵①当
n≤200
时:
Yn
64
2n
,此时
Y
max
40
0
,当
n200
时取到
.
41
2002
n200
2
②当
200n≤300
时:
Y2n
55
88002n6n800
n
555
此时
Y
max
520
,当
n
300
时取到
.
③当
300n≤500
时,
122
Y
2002
n200
2
3002
n
300
2
n2
555
32002n
5
此时
Y520
.
④当
n≥500
时,易知
Y
一定小于③的情况
.
综上所述:当
n300
时,
Y
取到最大值为
520
.
19
.(
12
分)如图,四面体
AB
CD
中,
△ABC
是正三角形,
△ACD
是直角三角
形.<
br>?ABD?CBD
,
AB=BD
.
D
(
1
)证明:平面
ACD^
平面
ABC
;
(
2
)过
AC
的平面交
BD
于点
E
,若平
面
AEC
把四面体
ABCD
分成体积相等的两部分.求二
E
C
面角
D-AE-C
的余弦值.
B
D
A
【解析】⑴取
AC
中点为
O,连接
BO
,
DO
;
QABC
为等边三角形
∴
BOAC
E
C
ABBC
∴
ABBC
O
ABDCBD
.
BDBD
ABD
DBC
∴
ADCD
,
即
ACD
为等腰直
角三角形,
ADC
A
为直角又
O
为底边
AC
中点
∴
DOAC
令
ABa
,则
ABACBCBDa
23
a
,
OBa
22
222
∴
ODOBBD
B
易得:
OD
由勾股定理的逆定理可得
DOB
2
即
ODOB
ODAC
ODOB
ACIOBO
OD平面ABC
AC平面ABC
OB平面ABC
又∵
OD平面
ADC
由面面垂直的判定定理可得
平面ADC平面ABC
⑵由题意可知
V
DACE
V
BACE
即
B
,
D
到平面
ACE
的距离相等
即
E
为
BD
中点
uuuruuur
以<
br>O
为原点,
OA
为
x
轴正方向,
OB
为y
轴正方
uuur
向,
OD
为
z
轴正方向,设
ACa
,建立空间直
角坐标系,
z
D
C
O
E
B
A
x
y
33a
a
a
0,a,0E0,
则
O
0,0,0
,
A
,0,0
,
D
0,0,
,
B
,
2
4
a,
4
2
2
uuur
a3a
uuur
aa
uuur
a
AE,a,
AD,0,OA,0,0
易得:,,
24
4
222
uur
uur
设平面
AED
的法向量为
n
1,平面
AEC
的法向量为
n
2
,
uuuru
ur
uur
AEn
1
0
ruur
则
uuu
,解得
n
1
3,1,3
A
Dn0
1
uuuruur
uur
AEn
2
0
ruur
,解得
n
2
0,1
,3
uuu
OAn0
2
若
二面角
DAEC
为
,易知
为锐角,
uuruur
n
1
n
2
7
uruur
则
cos
u
7
n
1
n
2
20
.(
12
分)已知抛
物线
C:y
2
=2x
,过点(
2
,
0
)的
直线
l
交
C
于
A
,
B
两点,圆
M
是以
线段
AB
为直径的圆.
(
1
)证明:坐标原点
O
在圆
M
上;
<
br>(
2
)设圆
M
过点
P
(
4
,
-2
),求直线
l
与圆
M
的方程.
【解析】⑴显然,当直线斜率为
0
时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.
设
l:xmy2
,
A(x
1
,y
1
)
,
B(x
2
,y
2
)
,
y
2
2x
联立:
得
y
2
2my
40
,
xmy2
4m
2
16<
br>恒大于
0
,
y
1
y
2
2m
,<
br>y
1
y
2
4
.
uuruuur
OAOBx
1
x
2
y
1
y
2
(my
1
2)(my
2
2)
(m
2
1)y
1
y
2
2m(y
1
y
2
)4
4(m
2
1)2m(2m)4
0
uuruu
ur
∴
OAOB
,即
O
在圆
M
上.
<
br>uuuruur
⑵若圆
M
过点
P
,则
APBP0
(x
1
4)(x
2
4)(y
1
2)(y
2
2)0
(my
1
2)(my
2
2)(y
1
2)(y
2
2)0
(m<
br>2
1)y
1
y
2
(2m2)(y
1
y
2
)80
1
化简得
2m
2
m
10
解得
m
或
1
2
1
①当
m
时,
l:2xy40
圆心为
Q(x
0
,y<
br>0
)
,
2
yy
2
119
y0
1
,
x
0
y
0
2
,
2224
9
1
半径<
br>r|OQ|
4
2
9
2
1
2
85
则圆<
br>M:(x)(y)
4216
②当
m1
时,
l:xy20
圆心为
Q(x
0
,y
0
)
,
yy
2
y
0
1
1
,x
0
y
0
23
,
2
22
p>
半径
r|OQ|3
2
1
2
则圆
M:(x3)
2
(y1)
2
10
21
.(
12
分)已知函数
f(x)x1alnx
.
(
1
)若
f(x)≥0
,求
a
的值;
<
br>(
2
)设
m
为整数,且对于任意正整数
n
,
(1+
11
)(1+
2
)鬃?(1
22
1
)
m
的最
2
n
小值.
【解析】⑴
f(x)x1alnx
,
x0
axa
则
f
(x)1
,且
f(1)0
xx
当
a≤0
时,
f
x
0
,<
br>f
x
在
0,
所以
0x1
时,
f
x
0
,
上单调增,
不满足题意;
当
a0
时,
当
0x
a
时,
f
(x)0
,则
f(x)
在
(
0,a)
上单调递减;
当
xa
时,
f
(x)
0
,则
f(x)
在
(a,)
上单调递增.
①若a1
,
f(x)
在
(a,1)
上单调递增∴当
x(
a,1)
时
f(x)f(1)0
矛盾
②若
a1
,<
br>f(x)
在
(1,a)
上单调递减∴当
x(1,a)
时f(x)f(1)0
矛盾
③若
a1
,
f(x)
在
(0,1)
上单调递减,在
(1,)
上单调递增∴
f(x)≥
f(1)0
满
足题意
综上所述
a1
.
⑵ 当
a1
时
f(x)x1lnx≥0
即
lnx≤x1
则有
ln(x1)≤x
当且仅当
x0
时等号成立
11
∴
ln(1
k
)
k
,
kN
*
22
1111111
一方面:
ln(1)ln(1
2)...ln(1
n
)
2
...
n
1
n
1
,
2222222
111
即
(1)(
1
2
)...(1
n
)e
.
222
111
111135
另一方面:
(1)(1
2
)...(1
n
)(1)(1
2
)(1
3
)2
22222
264
111
当
n≥3
时,
(1)(1
2
).
..(1
n
)(2,e)
222
111
∵
m
N
*
,
(1)(1
2
)...(1
n
)
m
,
222
∴
m
的最小值为
3
.
<
br>22
.
[
选修
4-4
:坐标系与参数方程
]
(
10
分)
xt,
l
xOy
在
直角坐标系中,直线
的参数方程为
(
t
为参数),直线
l
的参数方程
ykt,
xm,<
br>
为
(
m
为参数),设
l
与<
br>l
的交点为
P
,当
k
变化时,
P
的轨迹为曲线
C
.
m
y,
k
(
1
)写出
C
的普通方程:
x
轴正半轴为极
轴建立极坐标系,(
2
)以坐标原点为极点,设
l
:
<
br>(cos
sin
)
,
M
为<
br>l
与
C
的交点,求
M
的极径.
【解析】⑴将参数方程转化为一般方程
l
1
:yk
x2
……
①
1
x2
……
②
k
①
②消
k
可得:
x
2
y
2
4
l
2
:y
即<
br>P
的轨迹方程为
x
2
y
2
4
;
⑵将参数方程转化为一般方程
l
3
:xy20
……
③
xy20
l
联立曲
线
C
和
3
22
xy4
32
x
2
解得
<
br>y
2
2
x
cos
由
解得
5
y
sin
即
M
的极半径是
5
.
<
br>23
.
[
选修
4-5
:不等式选讲
]
(10
分)
已知函数
f(x)|x||x|
.
(
1
)求不等式
f(x)
的解集;
(
2
)若不等式
f(x)x
xm
的解集非空,求
m
的取值范围.
3,x≤1
【解析】⑴
f
x
|x1||x2|
可等价为
f
<
br>x
2x1,1x2
.
由
f<
br>
x
≥1
可得:
3,x≥2
①当
x≤1
时显然不满足题意;
②当
1x2
时,
2x1≥1
,解得
x≥1
;
③当
x≥2
时,
f
x
3≥1
恒成立
.
综上,
f
x
1的解集为
x|x≥1
.
22
⑵不等式
f
x
≥xxm
等价为
f
x
xx≥m
,
2
令
g
x
f
x
xx
,则
g
x
≥m
解集非空只需要
g
x<
br>
max
≥m
.
x
2<
br>x3,x≤1
2
而
g
x
x3x1,1x2
.
x
2
x3,x≥2
①当
x≤1
时,
g<
br>
x
max
g
1
3115
;
35
3
<
br>3
gxg31
②当
1x2
时,
;
max
24
2
2
2
③当
x≥2
时,
g
x
max
g
2
2231
.
2
55gxm
max
44
.综上,,故