2018年吉林省高考理科数学试题与答案(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)一、选择题:本题共12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。
1.12i12i+=- A .43i 55--B .43i 55-+C .34i 55--D .34i 55-+2.已知集合(){}223A x y xy x y =+∈∈Z Z ,≤,,,则A 中元素的个数为 A .9B .8C .5D .43.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为4.已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b A .4B .3C .2D .05.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>3A .2y x =±B .3y x =C .2y = D .3y = 6.在ABC △中,5cos 2C =1BC =,5AC =,则AB = A .42B 3029 D .57.为计算11111123499100S =-+-++-…,设计了右侧的程序 框图,则在空白框中应填入 A .1i i =+ B .2i i =+ C .3i i =+ D .4i i =+开始0,0N T ==S N T =-S 输出1i =100i <1N N i =+11T T i =++结束是否8.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30723=+.在不超过30的素数中,随机选取两个不 同的数,其和等于30的概率是 A .112B .114C .115D .1189.在长方体1111ABCD A B C D -中,1AB BC ==,1AA ,则异面直线1AD 与1DB 所成角的余弦值为 A .15BCD10.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是A .π4B .π2C .3π4D .π11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A .50-B .0C .2D .5012.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A . 23B .12C .13D .14二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.曲线2ln(1)y x =+在点(0,0)处的切线方程为__________.14.若,x y 满足约束条件25023050x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,,, 则z x y =+的最大值为__________.15.已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则sin()αβ+=__________. 16.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为78,SA 与圆锥底面所成角为45°,若SAB △的面积为,则该圆锥的侧面积为__________.三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分。
17.(12分)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值. 18.(12分)下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额y (单位:亿元)的折线图.为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了y 与时间变量t 的两个线性回归模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1217,,…,)建立模型①:ˆ30.413.5y t =-+;根据2010年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为127,,…,)建立模型②:ˆ9917.5y t =+.(1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值; (2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由. 19.(12分)设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 20.(12分)如图,在三棱锥P ABC -中,22AB BC ==4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点. (1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且二面角M PA C --为30︒,求PC 与平面PAM 所成角的正弦值.C21.(12分)已知函数2()e x f x ax =-.(1)若1a =,证明:当0x ≥时,()1f x ≥; (2)若()f x 在(0,)+∞只有一个零点,求a .(二)选考题:共10分。
请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,(t 为参数). (1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率. 23.[选修4-5:不等式选讲](10分)设函数()5|||2|f x x a x =-+--.(1)当1a =时,求不等式()0f x ≥的解集; (2)若()1f x ≤,求a 的取值范围.参考答案一、选择题 1.D2.A3.B4.B5.A6.A7.B8.C9.C 10.A 11.C 12.D二、填空题13.2y x = 14.915.12-16.三、解答题 17. (12分)解:(1)设{}n a 的公差为d ,由题意得13315a d +=-. 由17a =-得d =2.所以{}n a 的通项公式为29n a n =-.(2)由(1)得228(4)16n S n n n =-=--.所以当n =4时,n S 取得最小值,最小值为−16. 18.(12分)解:(1)利用模型①,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为ˆ30.413.519226.1y=-+⨯=(亿元). 利用模型②,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为ˆ9917.59256.5y=+⨯=(亿元). (2)利用模型②得到的预测值更可靠. 理由如下:(ⅰ)从折线图可以看出,2000年至2016年的数据对应的点没有随机散布在直线30.413.5y t =-+上下.这说明利用2000年至2016年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境基础设施投资额的变化趋势.2010年相对2009年的环境基础设施投资额有明显增加,2010年至2016年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从2010年开始环境基础设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用2010年至2016年的数据建立的线性模型ˆ9917.5yt =+可以较好地描述2010年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用模型②得到的预测值更可靠.(ⅱ)从计算结果看,相对于2016年的环境基础设施投资额220亿元,由模型①得到的预测值226.1亿元的增幅明显偏低,而利用模型②得到的预测值的增幅比较合理.说明利用模型②得到的预测值更可靠.以上给出了2种理由,考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分. 19.(12分)解:(1)由题意得(1,0)F ,l 的方程为(1)(0)y k x k =->. 设1221(,),(,)A y x y x B , 由2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=.216160k ∆=+>,故122224kx k x ++=. 所以122244||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=.由题设知22448k k+=,解得1k =-(舍去),1k =. 因此l 的方程为1y x =-.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,则00220005,(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩解得003,2x y =⎧⎨=⎩或0011,6.x y =⎧⎨=-⎩ 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=. 20.(12分)解:(1)因为4AP CP AC ===,O 为AC 的中点,所以OP AC ⊥,且OP =连结OB .因为2AB BC AC ==,所以ABC △为等腰直角三角形,且OB AC ⊥,122OB AC ==. 由222OP OB PB +=知PO OB ⊥. 由,OP OB OP AC ⊥⊥知PO ⊥平面ABC .(2)如图,以O 为坐标原点,OB 的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系O xyz -.由已知得(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,2,0),(0,0,23),(0,2,23),O B A C P AP -=取平面PAC 的法向量(2,0,0)OB =.设(,2,0)(02)M a a a -<≤,则(,4,0)AM a a =-. 设平面PAM 的法向量为(,,)x y z =n .由0,0AP AM ⋅=⋅=n n 得2230(4)0y z ax a y ⎧+=⎪⎨+-=⎪⎩,可取3(3,)a a a =--n ,所以22223(cos ,23(4)3OB a a a =-++n .由已知得3|cos ,|OB =n 222233223(4)3a a a -++.解得4a =-(舍去),43a =. 所以83434()3=-n .又(0,2,23)PC =-,所以3cos ,PC =n . 所以PC 与平面PAM 3. 21.(12分)【解析】(1)当1a =时,()1f x ≥等价于2(1)e 10xx -+-≤.设函数2()(1)e1xg x x -=+-,则22()(21)e (1)e x x g'x x x x --=--+=--.当1x ≠时,()0g'x <,所以()g x 在(0,)+∞单调递减. 而(0)0g =,故当0x ≥时,()0g x ≤,即()1f x ≥. (2)设函数2()1e xh x ax -=-.()f x 在(0,)+∞只有一个零点当且仅当()h x 在(0,)+∞只有一个零点.(i )当0a ≤时,()0h x >,()h x 没有零点; (ii )当0a >时,()(2)exh'x ax x -=-.当(0,2)x ∈时,()0h'x <;当(2,)x ∈+∞时,()0h'x >. 所以()h x 在(0,2)单调递减,在(2,)+∞单调递增. 故24(2)1eah =-是()h x 在[0,)+∞的最小值. ①若(2)0h >,即2e 4a <,()h x 在(0,)+∞没有零点;②若(2)0h =,即2e 4a =,()h x 在(0,)+∞只有一个零点;③若(2)0h <,即2e 4a >,由于(0)1h =,所以()h x 在(0,2)有一个零点,由(1)知,当0x >时,2e xx >,所以33342241616161(4)11110e (e )(2)a a a a a h a a a=-=->-=->. 故()h x 在(2,4)a 有一个零点,因此()h x 在(0,)+∞有两个零点.综上,()f x 在(0,)+∞只有一个零点时,2e 4a =.22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)【解析】(1)曲线C 的直角坐标方程为221416x y +=.当cos 0α≠时,l 的直角坐标方程为tan 2tan y x αα=⋅+-, 当cos 0α=时,l 的直角坐标方程为1x =.(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程22(13cos )4(2cos sin )80t t ααα+++-=.①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内,所以①有两个解,设为1t ,2t ,则120t t +=. 又由①得1224(2cos sin )13cos t t ααα++=-+,故2cos sin 0αα+=,于是直线l 的斜率tan 2k α==-.23.[选修4-5:不等式选讲](10分)【解析】(1)当1a =时,24,1,()2,12,26, 2.x x f x x x x +≤-⎧⎪=-<≤⎨⎪-+>⎩可得()0f x ≥的解集为{|23}x x -≤≤. (2)()1f x ≤等价于|||2|4x a x ++-≥.而|||2||2|x a x a ++-≥+,且当2x =时等号成立.故()1f x ≤等价于|2|4a +≥. 由|2|4a +≥可得6a ≤-或2a ≥,所以a 的取值范围是(,6][2,)-∞-+∞.。