2018年高考理科数学预测密卷第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共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.设集合M Z =,{}220N x x x =--<,则MN =( )A .{}0 1,B .{}1 0-,C .{}1 2,D .{}1 2-,2.已知i 是虚数单位,复数()220172i +的共轭复数为( ) A .34i - B .34i + C .54i - D .54i +3.已知等比数列{}n a 的公比q =2,316,a =则其前2017项和2017S =( )A .201924-B .201822-C .201824-D .201922-4.下边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输出的2a =,则输入的,a b 可能是( )A.15,18B.14,18C.12,18D.9,185.若实数,x y 满足不等式组102200x y x y y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩,则2291241z x xy y =+++的最小值为( )A .2B .5C .26D .376.在ABC ∆中,,,a b c 分别为,,A B C ∠∠∠所对的边,若函数()()322213f x x bx a c ac x =+++-1+有极值点,则sin(2)3B π-的最小值是( ) A. 0 B. 33 D. -17.某学校需要把6名实习老师安排到A ,B ,C 三个班级去听课,每个班级安排2名老师,已知甲不能安排到A 班,乙和丙不能安排到同一班级,则安排方案的种数有( )A .24B .36C .48D .728.如图,12,F F 分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1(7,0)F -的直线l 与双曲线分别交于点,A B ,若2ABF ∆为等边三角形,则双曲线的方程为( )A .22551728x y -= B .2216x y -= C .2216y x -= D .22551287x y -=9.函数2()(1)cos()12x f x ex =-+的图象的大致形状是( )10.在三棱锥BCD A -中,△ABC 与△BCD 都是正三角形,平面ABC ⊥平面BCD ,若该三棱锥的外接球的体积为π1520,则△ABC 边长为( )A.33236433 611.如图所示,A ,B ,C 是半径为2 的圆O 上不同的三点,线段CO 的延长线与线段BA 交于圆外的一点D ,若2OC OA OB λμ=+(R λ∈,R μ∈),则λμ+的取值范围是( )A .(0,2)B .(2,)+∞C .(),2-∞-D .()2,0-12. 已知实数b a ,满足2211a e b e ⎡⎤⎛⎫-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,则22()(ln )(0)a c b c c -+->的最小值为( ) A .21e e e -- B .221e e e +- C .21e e e +- D .11e e+- 第Ⅱ卷(13-21为必做题,22-23为选做题)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分。
把答案填写在答题卡相应的题号后的横线上)13. 已知9()2ax x -的展开式中,3x 的系数为94,则2221a dx x -⎰=__________. 14.已知某几何体的三视图如下图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,则该几何体中最长的棱长是_____________.15.如图,在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且1sin cos sin cos 3a A C c A A c +=,D 是AC 的中点,且25cos ,265B BD ==,则ABC ∆的最短边的边长为___________.16. 如图,已知椭圆2212x y +=的左、右顶点分别是A ,B ,过点B 作x 轴的垂线l ,点P 是直线l 的一点,连接PA 交椭圆于点C ,坐标原点是O ,则OP 与BC 所成角为______.三、解答题(本大题共6个小题,共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17. (本小题满分12分)已知数列}{n a 满足1*22()n n n S a n n N +=-+∈.(1)求23,a a ;(2)是否存在实数λ,使数列}2{n n a λ+为等差数列,若存在,求出请求出λ的值,若不存在,说明理由.18.(本小题满分12分)2017年两会继续关注了乡村教师的问题,随着城乡发展失衡,乡村教师待遇得不到保障,流失现象严重,教师短缺会严重影响乡村孩子的教育问题,为此,某市今年要为两所乡村中学招聘储备未来三年的教师,现在每招聘一名教师需要2万元,若三年后教师严重短缺时再招聘,由于各种因素,则每招聘一名教师需要5万元,已知现在该乡村中学无多余教师,为决策应招聘多少乡村教师搜集并整理了该市100所乡村中学在过去三年内的教师流失数,得到下面的柱状图:流失的教师数以这100所乡村中学流失教师数的频率代替1所乡村中学流失教师数发生的概率,记X 表示两所乡村中学在过去三年共流失的教师数,n 表示今年为两所乡村中学招聘的教师数.为保障乡村孩子教育部受影响,若未来三年内教师有短缺,则第四年马上招聘.(Ⅰ)求X 的分布列;(Ⅱ)若要求()0.5P X n ≤≥,确定n 的最小值;(Ⅲ)以未来四年内招聘教师所需费用的期望值为决策依据,在19n =与20n =之中选其一,应选用哪个?19. (本小题满分12分)如图,已知DEF ∆与ABC ∆分别是棱长为1与2的正三角形,AC //DF ,四边形BCDE 为直角梯形,DE //BC ,BC CD ⊥,点G 为ABC ∆的重心,N 为AB 中点,AG ⊥平面BCDE ,M 为线段AF 上靠近点F 的三等分点.(Ⅰ)求证:GM //平面DFN ; (Ⅱ)若二面角M BC D --的余弦值为74,试求异面直线MN 与CD 所成角的余弦值.20. (本小题满分12分) 已知点M 是抛物线E :22y px =的准线与对称轴的交点,F 是抛物线的焦点,N 是抛物线上一点满足NF m NM =,当m 取最小值时,点N 横坐标为1.(I )求抛物线E 的方程;(II )直线)0(≠+=k b kx y 交x 轴于点C ,交抛物线E 于不同的两点B A ,,点B 关于x 轴的对称点为P ,点C 关于y 轴的对称点为Q ,求证:Q P A ,,三点共线.21.(本小题满分12分)已知函数()ln 3(f x a x bx a R =--∈且0)a ≠(1)若a b =,求函数()x f 的单调区间;(2)当1a =时,设()()3g x f x =+,若()g x 有两个相异零点1x ,2x ,求证:12ln ln 2x x +>.选做题:请考生在22~23两题中任选一题作答,如果多做,按所做的第一题记分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为,11,2x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C的方程为ρ=,定点(6,0)M ,点N 是曲线1C 上的动点,Q 为MN 的中点.(1)求点Q 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2) 已知直线l 与x 轴的交点为P ,与曲线2C 的交点为A ,B ,若AB 的中点为D ,求||PD 的长.23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数()|22||22|,f x x x x R =+--∈.(1)求不等式()3f x ≤的解集;(2)若方程()2f x a x +=有三个实数根,求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题.1.【答案】A 【解析】因为{}{}22012N x x x x x =--<=-<< ,所以MN ={}0 1,,故选A. 考点:1、一元二次不等式的解法;2、集合的交集.2.【答案】A【解析】因为()2201722(2)34i i i +=+=+,所以共轭复数为34i -,选A. 考点:共轭复数概念,n i 的周期性,复数运算.3.【答案】A【解析】根据题意可得,20172019120174(12)4,2412a S -===--. 考点:等比数列通项及求和.4.【答案】B【解析】执行程序,可知a=14,b=18时,b=18-14=4,由a >b ,则a 变为14-4=10,由a >b ,则a 变为10-4=6,由a >b ,则a 变为6-4=2,由a <b ,则b 变为4-2=2,由a=b=2,则输出的a=2考点:程序框图5.【答案】B【解析】作出可行域,如图所示,2(32)1z x y =++设32x y μ=+变形成322y x μ=-+可知过点)1,0(A 时纵截距最小,此时2μ=,[2,)μ∴∈+∞,min 5Z =.考点:简单的线性规划. 6.【答案】D【解析】由已知可得()()222'20f x x bx a c ac =+++-=有两个不等实根()2222222224401cos (,)223b ac ac a c b ac a c b B B ac ππ⇒∆=-+->⇒+-<+-⇒=<⇒∈min 52(,),sin(2)13333B B ππππ∴-∈-=-.考点:函数的极值, 余弦定理,三角函数最值.7.【答案】C 【解析】先考虑甲不能到A 班的方案:112254()C 60C C =,减去其中乙和丙安排到同一班级的方案111232()C 12C C =,即48种,选C.考点:排列组合8.【答案】C【解析】由已知212BF BF a -=,122AF AF a -=,又2ABF ∆为等边三角形,所以1212AF AF BF a -==,所以24BF a =.在12AF F ∆中,16AF a =,24AF a =,122F F c =,1260F AF ∠=︒,由余弦定理得22243616264cos60c a a a a =+-⨯⨯⨯︒,解得 21a =,所以 26b =,双曲线的方程为2216y x -=,故选C. 考点:双曲线的定义和标准方程. 9.【答案】B【解析】由已知可得()()()f x f x f x -=-⇒是奇函数⇒排除A 、C ;又1()022e f =<排除D,故选B. 考点:函数的图象. 10.【答案】D【解析】取BC 的中点为M ,E 、F 分别是正三角形ABC 和正三角形BCD 的中心,O 是该三棱锥外接球的球心,连接AM 、DM 、OF 、OE 、OM 、OB ,则E 、F 分别在AM 、DM 上,OF ⊥平面BCD ,OE ⊥平面ABC ,OM ⊥BC ,AM ⊥BC ,DM ⊥BC ,所以∠AMD 为二面角A —BC —D 的平面角,因为平面ABC ⊥平面BCD ,所以AM ⊥DM ,又a ,所以FM EM ==AM 31,所以四边形OEMF 为正方形,所以OM=,在直角三角形OMB 中,球半径OB=22BM OM +=22265()()6212a a a +=,所以外接球的体积为24π55201531212a a π⨯⨯=,故选D.考点:三棱锥的外接球问题. 11.【答案】D【解析】因为2OA OB OC ===,2OC OA OB λμ=+,所以()224OC OA OBλμ=+,展开得2244216OA OB λμλμ++⋅=,所以222cos 4AOB λμλμ++∠=,当60AOB ∠=时,()2224λμλμλμλμ++=+-=即()244λμλμ+=+<,所以22λμ-<+<.当,OA OB 趋近于射线OD 时,由平行四边形法则可知22OC OE OF OA OB λμ=+=+,此时0,0λμ<>且λμ>,所以0λμ+<,因此λμ+的取值范围是()2,0-,故选D.考点:平面向量的数量积. 12.【答案】C【解析】用x 代换a ,用y 代换b ,则,x y 满足2211x e y e ⎡⎤⎛⎫-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,以x 代换c ,可得点(,ln )x x ,满足ln y x =,所以求22()(ln )a c b c -+-的最小值即为求圆2211x e y e ⎡⎤⎛⎫-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦上的点Q 到曲线ln y x =上的点P 的距离的最小值.由圆的对称性知,只需考虑圆心⎪⎭⎫ ⎝⎛+0,1ee C 到曲线ln y x =上的点距离的最小值.设曲线ln y x =上任一点()''11,ln ,,|x t P t t y y x t ==∴=,即经过P 的切线斜率为t1,由切线垂直于直线PC ,所以ln 011,1t t t e e -⨯=-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭即:21ln 0t t e t e ⎛⎫+-+= ⎪⎝⎭.不妨设()21ln g x x x e x e ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,则()()()()()1120,230,2,3g x x e x x g x g x x e ⎛⎫''=+-+><<>∴ ⎪⎝⎭时,在为增函数,又()01ln 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=e e e e e e g ,即当()1,e P 时线段PQ 长度最小,为eee e -+=-+221111,故选C. 考点:1.求切线方程;2.函数的单调性;3.两点间距离公式.二、填空题.13.【答案】9ln 5. 【解析】由二项式9(a x 的展开式为39992199()((1)rr r r r r r rr a T C C a x x ---+==-,令8r =,可得88834399(1)92T C a x ax -=-=⨯,令49924a -⨯=,解得4a =.则4222442119()ln(1)ln(1)ln 221115adx dx x x x x x =-=--+=--+⎰⎰ 考点:二项式定理的应用,定积分计算. 14.【答案】8.【解析】由题设三视图中所提供的信息可知该几何体的直观图如图所示:CA4,AB AD DE CF ====8CDEF ==,AE BC BF ====.故最长的棱长为8.考点:三视图. 15.【答案】【解析】1sin cos sin cos 3a A C c A A c +=,∴1sin sin cos sin sin cos sin 3A A C C A A C +=,即1sin sin sin 3A B C=.由cosB =得sin B =, ()C A B π=-+,∴()3sin A A B =+,则sin cos A A =,得tan 1A = ∴4A π=,则221264c b+=, 1sin sin 53A C ⨯=且1sin sin 23B C ⨯=,∴,535c b c a ===,∴222913265105a a a +-=. 解得a =6bc ==.∴ABC ∆的最短边的边长 考点:1、解三角形;2、三角恒等变换. 16.【答案】2π. 【解析】设)Pt ,则直线PA的方程为y x =,由2212xyy x⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,整理得2222(4)280t x x t+++-=,解得1x=224xt=+,则点C的坐标是2224(,)44tt t++,故直线BC的斜率BCkt=-,由于直线OP的斜率OPk=,故1BC OPk k⨯=-,∴OP BC⊥.考点:直线与椭圆的位置关系.三、解答题.17.【答案】(1)239,25a a==;(2)存在实数1λ=-,使数列}2{nnaλ+为等差数列.【解析】(1)∵122nn nS a n+=-+∴11221(2)nn nS a n n--=-+-≥从而12221nn n na a a-=--+,即:1221(2)nn na a n-=+-≥可得13a=,22122219a a a=+-⇒=,332322125a a a=+-⇒=.(2)若}2{nnaλ+为等差数列,则)2(22222331λλλ+=+++aaa,3259282λλλ++++=,1λ=-.当=1λ-时,111122211222nn n nn n na a a----+--==+.即:1111122n nn na a-----=,数列1{}2nna-为等差数列.∴存在实数1λ=-,使数列}2{nnaλ+为等差数列.考点:递推公式的应用, 等差数列的定义,数列探索性问题.18.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)19;(Ⅲ)19n=.【解析】(Ⅰ)由柱状图并以频率代替概率可得,一所高校在三年内流失的人才数为8,9,10,11的概率分别为0.2,0.4,0.2,0.2,从而04.02.02.0)16(=⨯==XP;16.04.02.02)17(=⨯⨯==XP;24.04.04.02.02.02)18(=⨯+⨯⨯==XP;24.02.04.022.02.02)19(=⨯⨯+⨯⨯==X P ; 2.02.02.04.02.02)20(=⨯+⨯⨯==X P ; 08.02.02.02)21(=⨯⨯==X P ; 04.02.02.0)22(=⨯==X P .(Ⅱ)由(Ⅰ)知44.0)18(=≤X P ,68.0)19(=≤X P ,故n 的最小值为19. (Ⅲ)记Y 表示两所乡村中学未来四年内在招聘教师上所需的费用(单位:万元). 当19=n 时,1920.68(1925)0.2(19225)0.08EY =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯(19235)0.0440.4+⨯+⨯⨯=.当20=n 时,2020.88(2025)0.08(20225)0.04EY =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯40.8=.可知当19=n 时所需费用的期望值小于20=n 时所需费用的期望值,故应选19=n . 【考点】概率与统计、随机变量的分布列19. 【答案】(1)证明见解析;(2)3π. 【解析】(Ⅰ)连AG 延长交BC 于P ,因为点G 为ABC ∆的重心,所以23AG AP =又23AM AF =,所以23AG AM AP AF ==,所以GM //PF ;因为AC //DF ,DE //BC ,所以平面ABC //平面DEF , 又DEF ∆与ABC ∆分别是棱长为1与2的正三角形,N 为AB 中点,P 为BC 中点, NP //AC ,又AC //DF ,所以NP //DF ,得,,,P D F N 四点共面GM ∴//平面DFN(Ⅱ)由题意,以P 为原点,PC 为x 轴,PE 为y 轴,PA 为z 轴建立空间直角坐标系, 设CD m =,则11(1,0,0),(1,,0),(,,0),(1,0,0),(22C D m A F m B N --,2,3AM AF =12(,33m M ∴,42(2,0,0),(,33m BC BM ==设平面MBC 的法向量(,,)n a b c =,则00n BC n BM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,取(0,3,2)n m =-,平面BCD 的法向量(0,0,1)v =,所以二面角M BC D --的余弦值2cos 434n vm n vθ⋅===⋅+,m =,又52(,,636m MN -=-,(0,,0)CD m = 1cos ,2NM CD MN CD NM CDm ⋅〈〉===⋅,直线MN 与CD 所成角为3π. 考点:空间线面的平行的判定及向量的数量积公式等有关知识的综合运用. 20.【答案】(I )24y x =;(II )证明见解析. 【解析】(I )设(,),(,0),(,0)22p pN x y M F -,则px NF m NM +=====∴当且仅当2p x =时,m 取得最小值.所以抛物线方程为:24y x =. (II )由条件可知)0,(k b C -,则)0,(kbQ .联立⎩⎨⎧=+=xy b kx y 42,消去y 得0)42(222=+-+b x bk x k ,0)1(164)42(222>-=--=∆bk k b bk .设()())(,,,212211x x y x B y x A <,则()22,y x P -,21424,2421221k bk bk x k bk x x ---=-=+.2142422k bkbk x -+-= 因为 1212,AP y y k x x +===-11110()2AQ y k kx b k b kx b x kk-+====--⎣⎦ 所以Q P A k k AQ AP ,,,=三点共线. 考点:抛物线定义,直线与抛物线的位置关系.21.【答案】(1)当0>a 时,函数()x f 的单调增区间是()1,0,单调减区间是()+∞,1,当0<a 时,函数()x f 的单调增区间是()+∞,1,单调减区间是()1,0;(2)见解析. 【解析】(1)由()3ln --=ax x a x f 知()xx a x f )1(-=' 当0>a 时,函数()x f 的单调增区间是()1,0,单调减区间是()+∞,1, 当0<a 时,函数()x f 的单调增区间是()+∞,1,单调减区间是()1,0. (2)()ln g x x bx =-,设()g x 的两个相异零点为1x ,2x ,设120x x >>, ∵1()0g x =,2()0g x =,∴11ln 0x bx -=,22ln 0x bx -=, ∴1212ln ln ()x x b x x -=-,1212ln ln ()x x b x x +=+, 要证12ln ln 2x x +>,即证12()2b x x +>, 即121212ln ln 2x x x x x x ->-+,即1122122()ln x x x x x x ->+,设121x t x =>上式转化为2(1)ln 1t t t ->+(1t >), 设2(1)()ln 1t g t t t -=-+, ∴22(1)'()0(1)t g t t t -=>+, ∴()g t 在(1,)+∞上单调递增, ∴()(1)0g t g >=,∴2(1)ln 1t t t ->+, ∴12ln ln 2x x +>.考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、函数与方程、不等式.22.【答案】(1)22(3x y +=;(2. 【解析】(1)由题意知,曲线1C的直角坐标方程为2212360x y x ++-+=.设点(',')N x y ,),(y x Q . 由中点坐标公式得⎩⎨⎧=-=y y x x 2'62',代入2212360x y x ++-+=中,得点Q 的轨迹2C的直角坐标方程为22(3x y +=.(2)P的坐标为0) ,设l的参数方程为,21,2x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数) 代入曲线2C的直角坐标方程得:2(330t t -++=,设点A ,B ,D 对应的参数分别为1t ,2t ,3t,则123t t +=123t t =,||=PD 1233||||22t t t +==. 考点:求动点的轨迹方程,直线的参数方程中参数的几何意义. 23.【答案】(1)3(,]4-∞(2)11a -<<.【解析】(1)原不等式等价于143x <-⎧⎨-≤⎩或1143x x -≤≤⎧⎨≤⎩或143x >⎧⎨≤⎩,得1x <-或314x -≤≤∴不等式()3f x ≤的解集为3(,]4-∞. (2)由方程()2f x a x +=可变形为11+--+=x x x a . 令⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤---<+=+--+=,,,,,,12111211)(x x x x x x x x x x h作出图象如下:。