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2017年北京市高考理科数学试卷及答案

2017年北京市高考理科数学试卷及答案绝密★启封并使用完毕前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分钟。

考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

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A={x|–2x1},B={x|x–1或x3},则AB= (A){x|–2x–1} (B){x|–2x3}(C){x|–1x1} (D){x|1x3}(2)若复数(1–i)(a+i)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(4)若x,y满足,则x + 2y的最大值为(A)1 (B)3(C)5 (D)9(5)已知函数1(x)33xx f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则(x)f(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m nλ=”是“m n0⋅<”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)32(B)23(C)22(D)2(8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为.则下列各数中与M N最接近的是 (参考数据:lg3≈0.48)(A )1033 (B )1053(C )1073 (D )1093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 -=的离心率为3,则实数m =_______________.(10)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足a 1=b 1=–1,a 4=b 4=8,则22ab =__________.(11)在极坐标系中,点A 在圆22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,点P 的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为 .(12)在平面直角坐标系xOy 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=,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A i 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B i 的横、纵坐标学科&网分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,i=1,2,3。

①记Q1为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Q1,Q2,Q3中最大的是_________。

②记p i为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p1,p2,p3中最大的是_________。

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,A =60°,c=3a.7(Ⅰ)求sin C的值;(Ⅱ)若a=7,求△ABC的面积.(16)(本小题14分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD,点M在线段PB上,PD//平面MAC,PA=PD=6,AB=4.(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所成角的正炫值。

(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,每组个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xy和的学科.网数据,并制成下图,其中“·”表示服药者,“+”表示为服药者.(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)(18)(本小题14分)已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点(0,1)作直线l2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f(x)=e x cos x−x.(Ⅰ)求曲线y= f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(Ⅱ)求函数f(x)在区间[0,π]上的最大值和最小值.2(20)(本小题13分)设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1–a1n,b2–a2n,…,b n–a n n}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大的数.(Ⅰ)若a n=n,b n=2n–1,求c1,c2,c3的值,并证明{c n}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>;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等n差数列.2017年北京高考数学(理科)参考答案与解析1.A【解析】集合{}|21=-<<A x x 与集合{}|13=<->或B x x x 的公共部分为{}|21-<<-x x ,故选A .2.B 【解析】(1i)(i)(1)(1)i -+=++-a a a ,Q对应的点在第二象限,∴1010+<⎧⎨->⎩a a 解得:1<-a故选B .3.C【解析】当0=k 时,3<k 成立,进入循环,此时1=k ,2=s ;当1=k 时,3<k 成立,继续循环,此时2=k ,32=s ; 当2=k 时,3<k 成立,继续循环,此时3=k ,53=s ; 当3=k 时,3<k 不成立,循环结束,输出s . 故选C .4.D【解析】设2=+z x y ,则122=-+z y x ,由下图可行域分析可知,在()33,处取得最大值,代入可得max 9=z ,故选D .5.A【解析】奇偶性:()f x 的定义域是R ,关于原点对称,由()()113333--⎛⎫⎛⎫-=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x x x x f x f x 可得()f x 为奇函数. 单调性:函数3=x y 是R 上的增函数,函数13⎛⎫= ⎪⎝⎭x y 是R上的减函数,根据单调性的运算,增函数减去减函数所得新函数是增函数,即()1=33⎛⎫- ⎪⎝⎭x x f x 是R 上的增函数.综上选A6.A【解析】由于u r m ,r n 是非零向量,“存在负数λ,使得λ=u r r m n .”根据向量共线基本定理可知u r m 与r n 共线,由于0λ<,所以u r m 与r n 方向相反,从而有0⋅<u r r m n ,所以是充分条件。

反之,若⋅<u r r m n ,u r m 与r n方向相反或夹角为钝角时,u r m与r n可能不共线,所以不是必要条件。

综上所述,可知λ=m n ”是“0⋅<m n ”的充分不必要条件,所以选A .7.B【解析】如下图所示,在四棱锥-P ABCD 中,最长的棱为PA ,所以2222=2(22)23+=+=PA PC AC ,故选B .8.D 【解析】由于36180lglg lg lg3lg103610.488093.28=--⨯-=MM N N=≈,所以93.2810MN≈,故选D .9.2【解析】∵双曲线的离心率为3∴3=ca∴223=ca∵1=a ,=b m,222+=ab c ∴222223312==-=-=-=bm c a a a10.1437= 又337377==⨯=Q c a1sin 2ABC S ac B∆∴=1437327=⨯⨯⨯63=16.【解析】(1)取AC 、BD 交点为N ,连结MN .∵PD ∥面MACPD ⊂面PBD面PBD ∩面MAC MN = ∴PD MN ∥在PBD △中,N 为BD 中点 ∴M 为PB 中点 (2)方法一:取AD 中点为O ,BC 中点为E ,连结OP ,OE ∵PA PD =,∴PO AD ⊥ 又面PAD ⊥面ABCD 面PAD ∩面ABCD AD = ∴PO ⊥面ABCD以OD 为x 轴,OE 为y 轴,OP 为z 轴建立空间直角坐标可知()200D ,,,()200A -,,,()240B -,,,()002P ,, 易知面PD 的法向量为()010m=u r,, 且()202PD =-u u u r,,,()242PB =--u u u r,,设面PBD 的法向量为()nx y z =r,, 2202420x z x y z ⎧-=⎪⎨-+-=⎪⎩可知()112n =r ,, ∴()222211cos 21112mn <>==⨯++u r r,由图可知二面角的平面角为锐角 ∴二面角B PD A --大小为60︒ 方法二:过点A 作AH PD ⊥,交PD 于点E ,连结BE ∵BA ⊥平面PAD ,∴PD BA ⊥, ∴PD ⊥平面BAH ,∴PD BH ⊥,∴AEB ∠即为二面角B PD A --的平面角AD PO AE PD ⋅=⋅,可求得433AE = 4tan 343AEB ∠== ∴60AEB ∠=︒G N FPH MBCD A设()()()()112211,,,,,,,ABM x y N x y A x y B x y ,根据题意显然有10≠x若要证A 为BM 中点 只需证2=+A B My y y 即可,左右同除1x 有1112=+A B My y y x x x即只需证明2=+OAOB OMkk k 成立其中1,===OAOP OB ONkk k k当直线MN 斜率不存在或斜率为零时,显然与抛物线只有一个交点不满足题意,所以直线MN斜率存在且不为零.设直线()102=+≠:MN y kx k联立212⎧=+⎪⎨⎪=⎩y kx y x 有()221104+-+=k x k x ,考虑()22114124∆=--⨯⨯=-k k k,由题可知有两交点,所以判别式大于零,所以12<k .由韦达定理可知:1221-+=k x x k ……①,12214=x x k ……②212121122112112222+=+=++++=+=+OB OM ON OM y y k k k k x x kx kx x x k x x x x将①②代入上式,有()21212212222121224-++=+=+-=⨯kx xk k k k k x x k即22+=+==ONOM OB OM OAkk k k k ,所以2=+AB Myy y 恒成立∴A 为BM 中点,得证.法二:当直线MN 斜率不存在或斜率为零时,显然与抛物线只有一个交点不满足题意,所以直线MN斜率存在且不为零.设10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭为点,过Q的直线MN方程为()102=+≠y kx k ,设1122(,),(,)M x y N x y ,显然,12,x x 均不为零. 联立方程212⎧=⎪⎨=+⎪⎩y x y kx 得221(1)04+-+=k x k x ,考虑,由题可知有两交点,所以判别式大于零,所以12<k .由韦达定理可知:1221-+=k x x k ……①,……②由题可得,A B横坐标相等且同为1x ,且22:=ON y l y x x ,B在直线ON 上,又A在直线OP:=y x上,所以121112(,),,⎛⎫⎪⎝⎭x y A x x B x x ,若要证明A 为BM 中点,只需证2=+A B My y y ,即证121122+=x y y x x ,即证1221122+=x y x y x x ,将11221212⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩y kx y kx 代入上式,即证21121211()()222+++=kx x kx x x x ,即12121(22)()02-++=k x x x x ,将①②代入得2211(22)042k k k k --+=,化简有恒成立,所以2=+AB Myy y 恒成立,所以A 为BM 中点.19.【解析】(1)∵()e cos =-xf x x x∴(0)1,()e cos e sin 1e (cos sin )1'==--=--xxxf f x x x x x∴0(0)e (cos0sin0)10'=--=f∴()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为(0)(0)(0)'-=-y f f x ,即10y -=.(2)令()()e (cos sin )1'==--xg x f x x x()e (cos sin )+e (sin cos )2e sin '=---=-x x x g x x x x x x∵π02x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()2e sin 0'=-<xg x x∴()g x 在π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递减 ∴π02x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()(0)(0)0g x g f '<==,即()0'<f x∴()f x 在π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递减∴0=x 时,()f x 有最大值(0)1=f ;π2=x 时,()f x 有最小值2ππππe cos 2222π⎛⎫=-=-⎪⎝⎭f .20.【解析】(1)易知11=a ,22=a,33=a且11=b ,23=b ,35=b .∴1110=-=c b a ,{}{}21122max 22max 111=--=--=-,,c b a b a ,{}{}3112233max 333max 2342=---=---=-,,,,c b a b a b a .下面我们证明,对*∀∈N n 且2n ≥,都有11=-⋅nc b a n.当*∈N k 且2k n ≤≤时,()()11-⋅--⋅k k b a n b a n()211⎡⎤=---+⎣⎦k nk n()()221=---k n k()()12=--k n∵10->k 且20-n ≤,∴()()11110-⋅--⋅⇒-⋅-⋅kkkkb a n b a n b a n b a n ≤≥.因此,对*∀∈N n 且2n ≥,111=-⋅=-ncb a n n,则11+-=-n n cc .又∵211-=-c c ,故11+-=-n n cc 对*∀∈N n 均成立,从而{}nc 为等差数列.(2)设数列{}na 与{}nb 的公差分别为ad ,bd ,下面我们考虑nc 的取值.对11-⋅b a n ,22-⋅b a n ,…,nn ba n-⋅,考虑其中任意项-⋅iib a n (*∈N i 且1i n ≤≤),-⋅i i b a n()()1111b a b i d a i d n =+--+-⋅⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦11()(1)()b a b a n i d d n =-⋅+--⋅下面我们分0=ad,0>ad ,0<ad三种情况进行讨论.(1)若0=ad,则()()111-⋅=-⋅+-⋅iibb a n b a n i d①若0bd ≤,则()()()1110-⋅--⋅=-⋅iibb a n b a n i d ≤ 则对于给定的正整数n 而言,11=-⋅nc b a n此时11+-=-n n cc a ,故{}nc 为等差数列.②若0>bd ,则()()()0-⋅--⋅=-⋅iinnbb a n b a n i n d ≤则对于给定的正整数n 而言,1=-⋅=-⋅nn n n cb a n b a n.此时11n n b cc d a +-=-,故{}nc 为等差数列.此时取1=m ,则123L ,,,c c c 是等差数列,命题成立.(2)若0>ad,则此时-⋅+abd n d 为一个关于n 的一次项系数为负数的一次函数. 故必存在*∈N m ,使得当n m ≥时,0-⋅+<abd n d则当n m ≥时,()()()()1110-⋅--⋅=--⋅+iiabb a n b a n i d n d ≤(*∈N i ,1i n≤≤).因此,当n m ≥时,11=-⋅nc b a n.此时11n n cc a +-=-,故{}nc 从第m 项开始为等差数列,命题成立.(3)若0<ad,则此时-⋅+abd n d 为一个关于n 的一次项系数为正数的一次函数. 故必存在*∈N s ,使得当n s ≥时,0-⋅+>abd n d则当n s ≥时,()()()()0iinnab b a n b a n i n d n d -⋅--⋅=--⋅+≤(*∈N i ,1i n≤≤)因此,当n s ≥时,=-⋅nn n c b a n.此时n c n-⋅=n nb a n n=-+nn ba n()11-=-⋅+-++ba ab b d d n d a d n令0-=>adA ,1-+=ab da d B,1-=bb dC下面证明=++n c C An B n n对任意正数M ,存在正整数m,使得当n m≥时,>nc M n.①若0C ≥,则取1⎡⎤-=+⎢⎥⎣⎦M B m A ([]x 表示不大于x 的最大整数)当n m ≥时,1n M B c An B Am B A B n A ⎛⎫⎡-⎤++=++ ⎪⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭≥≥->⋅+=M BA B M A ,此时命题成立. ②若<C ,则取1M C B m A ⎡--⎤=+⎢⎥⎣⎦当n m ≥时,--++++>⋅++--++=nM C B c An B C Am B C A B C M C B B C M n A≥≥≥.此时命题也成立.因此,对任意正数M ,存在正整数m ,使得当n m≥时,>nc M n.综合以上三种情况,命题得证.。

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