2018天津理一. 选择题: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.设全集为R ,集合A ={x |0<x <2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁R B )=( ) A .{x |0<x ≤1} B .{x |0<x <1} C .{x |1≤x <2}D .{x |0<x <2}【解析】因B ={x |x ≥1},所以∁R B ={x |x <1},因A ={x |0<x <2},故A ∩(∁R B )={x |0<x <1}.2.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤5,2x -y ≤4,-x +y ≤1,y ≥0,则目标函数z =3x +5y 的最大值为A . 6B . 19C . 21D . 45【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最大值,联立直线方程:⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =1,x +y =5,,可得点A 的坐标为:A (2,3),据此可知目标函数的最大值为:z max =3×2+5×3=21.本题选择C 选项.3.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为A . 1B . 2C . 3D . 4 【解析】结合流程图运行程序如下: 首先初始化数据:N =20,i =2,T =0,Ni=10,结果为整数,执行T =1,i =3,此时不满足i ≥5; N i =203,结果不为整数,执行i =4,此时不满足i ≥5; Ni=5,结果为整数,执行T =2,i =5,此时满足i ≥5; 跳出循环,输出T =2.4.设x ∈R ,则“|x -12|<12”是“x 3<1”的A .充分而不必要条件B .必要而不重复条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【解析】绝对值不等式|x -12|<12,即-12<x -12<12,即0<x <1,由x 3<1,即x <1.据此可知|x -12|<12是x 3<1的充分而不必要条件.本题选择A 选项. 5.已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b【解析】c =log 1213=log 23,a =log 2e ,由y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,知c >a >1.又b =ln 2<1,故c >a >b .6.将函数y =sin(2x +π5)的图像向右平移π10个单位长度,所得图像对应的函数( )A .在区间[3π4,5π4]上单调递增B .在区间[3π4,π]上单调递减C .在区间[5π4,3π2]上单调递增D .在区间[3π2,2π]上单调递减【解析】把函数y =sin(2x +π5)的图像向右平移π10个单位长度得函数g (x )=sin[2(x -π10)+π5]=sin 2x的图像,由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π(k ∈Z )得-π4+k π≤x ≤π4+k π(k ∈Z ),令k =1,得3π4≤x ≤5π4,即函数g (x )=sin 2x 的一个单调递增区间为[3π4,5π4],故选A .7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为A .x 23-y 29=1B .x 29-y 23=1C .x 24-y 212=1D . x 212-y 24=1【解析】由题意不妨设A (c ,b 2a ),B (c ,-b 2a ),不妨设双曲线的一条渐近线方程为y =ba x ,即bx -ay =0,则d 1=|bc -b 2|a 2+b 2,d 2=|bc +b 2|a 2+b 2,故d 1+d 2=|bc -b 2|a 2+b 2+|bc +b 2|a 2+b 2=bc -b 2+bc +b 2c =2b =6,故b =3.又ca =c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=2,故b 2=3a 2,得a 2=3.故双曲线的方程为x 23-y 29=1.8.如图,在平面四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AD ⊥CD ,∠BAD =120°,AB =AD =1.若点E 为边CD 上的动点,则AE →·BE →的最小值为A .2116B .32C .2516D .3【解析】以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,建立如图的平面直角坐标系,因在平面四边形ABCD 中,AB =AD =1,∠BAD =120°,故A (0,0),B (1,0),D (-12,32).设C (1,m ),E (x ,y ),故DC →=(32,m ,-32),AD →=(-12,32),因AD ⊥CD ,故(32,m ,-32)·(-12,32)=0,则32×(-12)+32(m -32)=0,解得m =3,即C (1,3).因E 在CD 上,故32≤y ≤3,由k CE =k CD ,得3-y 1-x=3-321+12,即x =3y -2,因AE →=(x ,y ),BE →=(x -1,y ),故AE →·BE →=(x ,y )·(x-1,y )=x 2-x +y 2=(3y -2)2-3y +2+y 2=4y 2-53y +6,令f (y )=4y 2-53y +6,y ∈[32,3].因函数f (y )=4y 2-53y +6在[32,538]上单调递减,在(538,3]上单调递增,故f (y )min =4×(538)2-53×538+6=2116.故AE →·BE →的最小值为2116. 二. 填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
9.i 是虚数单位,复数6+7i1+2i =___________. 【解析】由复数的运算法则得:6+7i 1+2i =6+7i1-2i 1+2i1-2i =20-5i5=4-i .点睛:本题主要考查复数的运算法则及其应用,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 10.在(x -12x )5的展开式中,x 2的系数为____________. 【解析】结合二项式定理的通项公式有:T r +1=C r 5x 5-r(12x )r =(-12)r C r 5x 5-32r,令5-32r =2可得:r=2,则x2的系数为:C 25(12)2=52.11.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,除面ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点E ,F ,G ,H ,M (如图),则四棱锥M -EFGH 的体积__________.【解析】连接AD 1,CD 1,B 1A ,B 1C ,AC ,因为E ,H 分别为AD 1,CD 1的中点,故EH ∥AC ,EH =12AC .因为F ,G 分别为B 1A ,B 1C 的中点,故FG ∥AC ,FG =12AC .故EH ∥FG ,EH =FG ,故四边形EHGF 为平行四边形,又EG =HF ,EH =HG ,故四边形EHGF 为正方形.又点M 到平面EHGF 的距离为12,故四棱锥M -EFGH 的体积为13×⎝⎛⎭⎫222×12=112.12. 已知圆x 2+y 2-2x =0的圆心为C ,直线(为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则△ABC 的面积为___________.【解析】由题意可得圆的标准方程为:(x -1)2+y 2=1,直线的直角坐标方程为:,即,则圆心到直线的距离:,由弦长公式可得:,则.13.已知a ,b ∈R ,且a -3b +6=0,则2a +18b 的最小值为__________.【解析】由题知a -3b =-6,因为2a >0,8b >0,故2a +18b ≥2×2a ×18b =2×2a -3b =22-6=14,当且仅当2a =18b ,即a =-3,b =1时取等号.14.已知a >0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax +a ,x ≤0,-x 2+2ax -2a ,x >0.若关于x 的方程f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【解析】当x ≤0时,由x 2+2ax +a =ax ,得a =-x 2-ax ;当x >0时,由-x 2+2ax -2a =ax ,得2a =-x 2+ax .令g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax ,x ≤0,-x 2+ax ,x >0.作出y =a (x ≤0),y =2a (x >0)的图像,函数g (x )的图像如图所示,g (x )的最大值为-a 24+a 22=a 24,由图像可知,若f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a <a 24<2a ,解得4<a <8.三.解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b sin A =a cos(B -π6).(1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值.【解析】(1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =b sin B ,得b sin A =a sin B ,又由b sin A =a cos(B -π6),得a sin B =a cos(B -π6),即sin B =cos(B -π6),可得tan B =3.又B ∈(0,π),可得B =π3.(2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7.由b sinA =a cos(B -π6),可得sin A =37.因a <c ,故cos A =27.因此sin 2A =2sin A cos A =437,cos 2A=2cos 2A -1=17.故,sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314.16.已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16.现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(1)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(2)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查.①用X 表示抽取的3人中睡眠不足..的员工人数,求随机变量X 的分布列与数学期望; ②设A 为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A 发生的概率. 【解析】(1)由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(2)①随机变量X 的所有可能取值为0,1,2,3.P (X =k )=C k 4·C 3-k3C 37(k =0,1,2,3).故,随机变量X 的分布列为X 0 1 2 3 P13512351835435随机变量X 的数学期望E (X )=0×135+1×1235+2×1835+3×435=127.②设事件B 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有1人,睡眠不足的员工有2人”;事件C 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有2人,睡眠不足的员工有1人”,则A =B ∪C ,且B 与C 互斥.由①知,P (B )=P (X =2),P (C )=P (X =1),故P (A )=P (B ∪C )=P (X =2)+P (X =1)=67.故,事件A 发生的概率为67.17.如图,AD ∥BC 且AD =2BC ,AD ⊥CD ,EG ∥AD 且EG =AD ,CD ∥FG 且CD =2FG ,DG ⊥平面ABCD ,DA =DC =DG =2.(1)若M 为CF 的中点,N 为EG 的中点,求证:MN ∥平面CDE ; (2)求二面角E -BC -F 的正弦值;(3)若点P 在线段DG 上,且直线BP 与平面ADGE 所成的角为60°,求线段DP 的长.解 依题意,可以建立以D 为原点,分别以DA →,DC →,DG →的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向的空间直角坐标系(如图),可得D (0,0,0),A (2,0,0),B (1,2,0),C (0,2,0),E (2,0,2),F (0,1,2),G (0,0,2),M ⎝⎛⎭⎫0,32,1,N (1,0,2).(1)证明 依题意DC →=(0,2,0),DE →=(2,0,2).设n 0=(x ,y ,z )为平面CDE 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n 0·DC →=0,n 0·DE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2y =0,2x +2z =0,不妨令z =-1,可得n 0=(1,0,-1).又MN →=⎝⎛⎭⎫1,-32,1,可得MN →·n 0=0,又因为直线MN ⊄平面CDE ,所以MN ∥平面CDE .(2)依题意,可得BC →=(-1,0,0),BE →=(1,-2,2),CF →=(0,-1,2).设n =(x ,y ,z )为平面BCE 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·BC →=0,n ·BE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-x =0,x -2y +2z =0,不妨令z =1,可得n =(0,1,1).设m =(x ,y ,z )为平面BCF 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·BC →=0,m ·CF →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-x =0,-y +2z =0,不妨令z =1,可得m =(0,2,1).因此有cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=31010,于是sin 〈m ,n 〉=1010.所以,二面角E -BC -F 的正弦值为1010.(3)设线段DP 的长为h (h ∈[0,2]),则点P 的坐标为(0,0,h ),可得BP →=(-1,-2,h ).易知,DC →=(0,2,0)为平面ADGE 的一个法向量,故|cos 〈BP →,DC →〉|=|BP →·DC →||BP →||DC →|=2h 2+5,由题意,可得2h 2+5=sin 60°=32,解得h =33∈[0,2].所以,线段DP 的长为33. 18.设{a n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为,是等差数列.已知,,,.(I)求和的通项公式; (II)设数列的前n 项和为,(i)求; (ii)证明.【解析】(I )设等比数列的公比为q .由可得.因为,可得,故.设等差数列的公差为d ,由,可得由,可得从而故 故数列的通项公式为,数列的通项公式为(II )(i )由(I ),有,故.(ii )因为,故.19.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B ,已知椭圆的离心率为53,点A 的坐标为(b ,0),且|FB |·|AB |=62. (1)求椭圆的方程;(2)设直线l :y =kx (k >0)与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若|AQ ||PQ |=524sin∠AOQ (O 为原点),求k 的值.【解析】(1)设椭圆的焦距为2c ,由已知有c 2a 2=59,又由a 2=b 2+c 2,可得2a =3b .由已知可得,|FB |=a ,|AB |=2b ,由|FB |·|AB |=62,可得ab =6,从而a =3,b =2.故,椭圆的方程为x 29+y 24=1.(2)设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2).由已知有y 1>y 2>0,故|PQ |sin ∠AOQ =y 1-y 2.又因为|AQ |=y 2sin ∠OAB,而∠OAB =π4,故|AQ |=2y 2.由|AQ ||PQ |=524sin ∠AOQ ,可得5y 1=9y 2.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 29+y 24=1,消去x ,可得y 1=6k9k 2+4.易知直线AB 的方程为x +y -2=0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x +y -2=0,消去x ,可得y 2=2kk +1.代入5y 1=9y 2,可得5(k +1)=39k 2+4,将等式两边平方,整理得56k 2-50k +11=0,解得k =12或k =1128.故k 的值为12或1128.20.已知函数f (x )=a x ,g (x )=log a x ,其中a >1. ⑴.求函数h (x )=f (x )-x ln a 的单调区间;⑵.若曲线y =f (x )在点(x 1,f (x 1))处的切线与曲线y =g (x )在点(x 2,g (x 2))处的切线平行,证明:x 1+g (x 2)=-1ln a(2ln ln a ); ⑶.证明当a ≥e 1e 时,存在直线l ,使l 是曲线y =f (x )的切线,也是曲线y =g (x )的切线. 【解】⑴.由已知,h (x )=a x -x ln a ,有h ′(x )=(a x -1)ln a .令h ′(x )=0,解得x =0.由a >1,可知当x 变化时,h ′(x ),h (x )的变化情况如下表:故函数h (x )的单调递减区间(-∞,0),单调递增区间为(0,+∞).⑵.证明:由f ′(x )=a x ln a ,可得曲线y =f (x )在点(x 1,f (x 1))处的切线斜率为a x 1ln a .由g ′(x )=1x ln a,可得曲线y =g (x )在点(x 2,g (x 2))处的切线斜率为1/(x 2ln a ).因这两条切线平行,故有a x 1ln a =1/(x 2ln a ),即x 2a x 1(ln a )2=1.两边取以a 为底的对数得,x 1+log a x 2+2log a (ln a )=0,故x 1+g (x 2)=-1ln a (2lnln a ).⑶.证明:曲线y =f (x )在点(x 1,a x 1)处的切线l 1:y -a x 1=a x 1ln a (x -x 1).曲线y =g (x )在点(x 2,log a x 2)处的切线l 2:y -log a x 2=[1/(x 2ln a )](x -x 2).要证明当a ≥e 1e 时,存在直线l ,使l 是曲线y =f (x )的切线,也是曲线y =g (x )的切线,只需证明当a ≥e 1e 时,存在x 1∈(-∞,+∞),x 2∈(0,+∞),使得l 1和l 2重合.即只需证明当a ≥e 1e 时,方程组a x 1ln a =1/(x 2ln a )①,a x 1(1-x 1ln a )=-1ln a+log a x 2②有解,由①得,ax 1(ln a )2=1x 2,代入②得,x 1+a x 1(1-x 1ln a )+1ln a(1+2lnln a )=0③,因此,只需证明当a ≥e 1e 时,关于x 1的方程③有实数解.设函数u (x )=x +a x (1-x ln a )+1ln a(1+2lnln a ),即要证明当a ≥e 1e 时,函数y =u (x )存在零点.u ′(x )=1-xa x (ln a )2,可知x ∈(-∞,0)时,u ′(x )>0;x ∈(0,+∞)时,u ′(x )单调递减,又u ′(0)=1>0,u ′(x )[1/(ln a )2]=1-a [1/(ln a )2]<0,故存在唯一的x 0,且x 0>0,使得u ′(x 0)=0,即1-x 0a x 0(ln a )2=0.由此可得u (x )在(-∞,x 0)上单调递增,在(x 0,+∞)上单调递减.u (x )在x =x 0处取得极大值u (x 0).因a ≥e 1e ,故lnln a ≥-1,故u (x 0)=x 0+a x 0(1-x 0ln a )+1ln a(1+2lnln a ) =x 0+[1/x 0(ln a )2]+1ln a (1+2lnln a )≥1ln a(2+2lnln a )≥0. 下面证明存在实数t ,使得u (t )<0.由⑴得,a x ≥1+x ln a ,当x >1ln a 时,有u (x )≤x +(1+x ln a )(1-x ln a )+1ln a (1+2lnln a )=x +1-x 2(ln a )2+1ln a(1+2lnln a ),故存在实数t ,使得u (t )<0,因此,当a ≥e 1e 时,存在x 1∈(-∞,+∞),使得u (x 1)=0.故当a ≥e 1e 时,存在直线l ,使l 是曲线y =f (x )的切线,也是曲线y =g (x )的切线.点睛:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,故在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出 ,本专题在高考中的命题方向及命题角度 从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.。