数学(理)(北京卷) 第 1 页(共 11 页)2017年普通高等学校招生全国统一考试数 学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)若集合{|21}A x x =-<<,{|1B x x =<-或3}x >,则A B =(A ){|21}x x -<<- (B ){|23}x x -<< (C ){|11}x x -<<(D ){|13}x x <<(2)若复数(1i)(i)a -+在复平面内对应的点在第二象限,则实数a 的取值范围是(A )(,1)-∞ (B )(,1)-∞- (C )(1,)+∞(D )(1,)-+∞(3)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为(A )2(B )32(C )53(D )85数学(理)(北京卷) 第 2 页(共 11 页)正(主)视图侧(左)视图俯视图(4)若,x y 满足3,2,,x x y y x ⎧⎪+⎨⎪⎩≤≤≥则2x y +的最大值为(A )1 (B )3 (C )5(D )9(5)已知函数1()33xxf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x(A )是奇函数,且在R 上是增函数 (B )是偶函数,且在R 上是增函数 (C )是奇函数,且在R 上是减函数(D )是偶函数,且在R 上是减函数(6)设,m n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0⋅<m n ”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件(7)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为 (A )(B ) (C )(D )2(8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3613,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为8010(参考数据:lg30.48≈) (A )3310 (B )5310 (C )7310 (D )9310数学(理)(北京卷) 第 3 页(共 11 页)第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
( 9 )若双曲线221y x m-=m = .(10)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足111a b ==-,448a b ==,则22a b = .(11)在极坐标系中,点A 在圆上,点P 的坐标为(1,0),则||AP 的最小值为 .(12)在平面直角坐标系xO y 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若1sin 3α=,则cos()αβ-= .(13)能够说明“设,,a b c 是任意实数.若a b c >>,则a b c +>”是假命题的一组整数,,a b c的值依次为 .(14)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点i A 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点i B 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,1,2,3i =.① 记i Q 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则123,,Q Q Q 中最大的是 ; ② 记i p 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则123,,p p p 中最大的是 .22cos 4sin 40ρρθρθ--+=工作时间(小时)数学(理)(北京卷) 第 4 页(共 11 页)三、解答题共6小题,共80分。
解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
(15)(本小题13分)在ABC △中,60A ∠=,37c a =.(Ⅰ)求sin C 的值;(Ⅱ)若7a =,求ABC △的面积.(16)(本小题14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面为正方形,平面PAD ⊥平面,点M 在线段PB 上,//PD 平面MAC,PA PD =4AB =. (Ⅰ)求证:M 为PB 的中点; (Ⅱ)求二面角B PD A --的大小;(Ⅲ)求直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值.(17)(本小题13分)为了研究一种新药的疗效,选100名患者随机分成两组,每组各50名,一组服药,另一组不服药.一段时间后,记录了两组患者的生理指标x 和y 的数据,并制成下图,其中“*”表示服药者,“+”表示未服药者.* D * * ** ++(Ⅰ)从服药的50名患者中随机选出一人,求此人指标y 的值小于60的概率;(Ⅱ)从图中A,B,C,D 四人中随机选出两人,记ξ为选出的两人中指标x 的值大于1.7的人数,求ξ的分布列和数学期望()E ξ;(Ⅲ)试判断这100名患者中服药者指标y 数据的方差与未服药者指标y 数据的方差的大小.(只需写出结论)ABCD ABCD PMBACD数学(理)(北京卷) 第 5 页(共 11 页)(18)(本小题14分)已知抛物线2:2C y px =过点(1,1)P .过点1(0,)2作直线l 与抛物线C 交于不同的两点,M N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线,OP ON 交于点,A B ,其中O 为原点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.(19)(本小题13分)已知函数()e cos x f x x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;(Ⅱ)求函数()f x 在区间π[0,]2上的最大值和最小值.(20)(本小题13分)设{}n a 和{}n b 是两个等差数列,记1122max{,,,}n n n c b a n b a n b a n =--- (1,2,3,)n =,其中12max{,,,}s x x x 表示12,,,s x x x 这s 个数中最大的数.(Ⅰ)若n a n =,21n b n =-,求123,,c c c 的值,并证明{}n c 是等差数列;(Ⅱ)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n m ≥时,n c M n>;或者存在正整数m ,使得12,,,m m m c c c ++是等差数列.(考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效)数学(理)(北京卷) 第 6 页(共 11 页)2017年普通高等学校招生全国统一考试数 学(理)(北京卷)参考答案 一、选择题 (1)A (2)B (3)C (4)D (5)A(6)A(7)B(8)D二、填空题 (9)2(10)1(11)1(12)79-(13)1,2,3---(答案不唯一)(14)Q 1 p 2三、解答题 (15)(共13分)解:(Ⅰ)在△ABC 中,因为60A ∠=︒,37c a =,所以由正弦定理得sin 3sin 7c A C a ===. (Ⅱ)因为7a =,所以3737c =⨯=.由余弦定理2222cos a b c bc A =+-得222173232b b =+-⨯⨯, 解得8b =或5b =-(舍).所以△ABC的面积11sin 8322S bc A ==⨯⨯=(16)(共14分)解:(I )设,AC BD 交点为E ,连接ME . 因为PD ∥平面MAC ,平面MAC平面PBD ME =,所以PD ME ∥.因为ABCD 是正方形,所以E 为BD 的中点,所以M 为PB 的中点.数学(理)(北京卷) 第 7 页(共 11 页)(II )取AD 的中点O ,连接OP ,OE . 因为PA PD =,所以OP AD ⊥.又因为平面PAD ⊥平面ABCD ,且OP ⊂平面PAD ,所以OP ⊥平面ABCD . 因为OE ⊂平面ABCD ,所以OP OE ⊥. 因为ABCD 是正方形,所以OE AD ⊥.如图建立空间直角坐标系O xyz -,则P ,(2,0,0)D ,(2,4,0)B -,(4,4,0)BD =-,(2,0,PD =.设平面BDP 的法向量为(,,)x y z =n ,则00BD PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n,即44020x y x -=⎧⎪⎨=⎪⎩.令1x =,则1y =,z =.于是=n . 平面PAD 的法向量为(0,1,0)=p ,所以1cos ,||||2⋅==<>n p n p n p .由题知二面角B PD A --为锐角,所以它的大小为3π.(III )由题意知(1,2,)2M -,(2,4,0)D,(3,2,2MC =.数学(理)(北京卷) 第 8 页(共 11 页)设直线MC 与平面BDP 所成角为α,则||2sin |cos ,|9||||MC MC MC α⋅===<>n n n .所以直线MC 与平面BDP .(17)(共13分)解:(Ⅰ)由图知,在服药的50名患者中,指标y 的值小于60的有15人, 所以从服药的50名患者中随机选出一人,此人指标y 的值小于60的概率为150.350=. (Ⅱ)由图知,A,B,C,D 四人中,指标x 的值大于1.7的有2人:A 和C. 所以ξ的所有可能取值为0,1,2.21122222222444C C C C 121(0),(1),(2)C 6C 3C 6P P P ξξξ=========.所以ξ的分布列为故ξ的期望12()0121636E ξ=⨯+⨯+⨯=. (Ⅲ)在这100名患者中,服药者指标y 数据的方差大于未服药者指标y 数据的方差.(18)(共14分)解:(Ⅰ)由抛物线C :22y px =过点P (1,1),得12p =. 所以抛物线C 的方程为2y x =. 抛物线C 的焦点坐标为(14,0),准线方程为14x =-.数学(理)(北京卷) 第 9 页(共 11 页)(Ⅱ)由题意,设直线l 的方程为12y kx =+(0k ≠),l 与抛物线C 的交点为11(,)M x y ,22(,)N x y .由212y kx y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得224(44)10k x k x +-+=. 则1221k x x k -+=,12214x x k=. 因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y x =,点A 的坐标为11(,)x y . 直线ON 的方程为22y y x x =,点B 的坐标为2112(,)y yx x . 因为 21122112112222y y y y y y x x y x x x +-+-= 122112211()()222kx x kx x x x x +++-=122121(22)()2k x x x x x -++= 22211(22)42k k k k x --⨯+=0=,所以211122y y y x x +=. 故A 为线段BM 的中点.(19)(共13分)解:(Ⅰ)因为()e cos x f x x x =-,所以()e (cos sin )1,(0)0x f x x x f ''=--=.又因为(0)1f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =.(Ⅱ)设()e (cos sin )1x h x x x =--,则()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-.当π(0,)2x ∈时,()0h x '<,所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.数学(理)(北京卷) 第 10 页(共 11 页)所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=,即()0f x '<. 所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =,最小值为ππ()22f =-.(20)(共13分)解:(Ⅰ)111110,c b a =-=-=21122max{2,2}max{121,322}1c b a b a =--=-⨯-⨯=-,3112233max{3,3,3}max{131,332,533}2c b a b a b a =---=-⨯-⨯-⨯=-.当3n ≥时,1111()()()()20k k k k k k k k b na b na b b n a a n ++++---=---=-<所以k k b na -关于*k ∈N 单调递减. 所以112211max{,,,}1n n n c b a n b a n b a n b a n n =---=-=-.所以对任意1,1n n c n ≥=-,于是11n n c c +-=-, 所以{}n c 是等差数列.(Ⅱ)设数列{}n a 和{}n b 的公差分别为12,d d ,则12111121(1)[(1)]()(1)k k b na b k d a k d n b a n d nd k -=+--+-=-+--.所以1121211121(1)(),,n b a n n d nd d nd c b a n d nd -+-->⎧=⎨-≤⎩当时,当时,①当10d >时,取正整数21d m d >,则当n m ≥时,12nd d >,因此11n c b a n =-. 此时,12,,,m m m c c c ++是等差数列.②当10d =时,对任意1n ≥,数学(理)(北京卷) 第 11 页(共 11 页) 1121121(1)max{,0}(1)(max{,0}).n c b a n n d b a n d a =-+-=-+-- 此时,123,,,,,n c c c c 是等差数列.③当10d <时, 当21d n d >时,有12nd d <. 所以1121121112(1)()()n c b a n n d nd b d n d d a d n n n -+---==-+-++ 111212()||.n d d a d b d ≥-+-+--对任意正数M ,取正整数12112211||max{,}M b d a d d d m d d +-+-->-, 故当n m ≥时,n c M n>.。