2018年安徽省宿州市高考数学一模试卷（理科）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. 若集合A={x|1≤3x≤81}，B={x|log2(x2−x)>1}，则A∩B=()A.(2, 4]B.[2, 4]C.(−∞, 0)∪[0, 4]D.(−∞, −1)∪[0, 4]【答案】A【考点】交集及其运算【解析】求出集合，利用集合的基本运算进行求解．【解答】A={x|1≤3x≤81}{x|0≤x≤4}，B={x|log2(x2−x)>1}={x|x2−x>2}={x|x>2或x<−1}，则A∩B={x|2<x≤4}，2. 已知复数z=1−i（i为虚数单位），复数z为z的共轭复数，则z2−2zz−1=()A.−2iB.2iC.4−2iD.4+2i【答案】C【考点】复数代数形式的乘除运算【解析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案．【解答】解：由z=1−i，得z=1+i，则z2−2zz−1=(1−i)2−2(1+i)1−i−1=2+4i i=−i(2+4i)−i2=4−2i．故选C.3. 已知函数f(x)=1x(x+1)，执行如图所示的程序框图，输出的结果是（）A.20172018 B.20182019C.20182017D.20192018【答案】 B【考点】 程序框图 【解析】由已知中的程序语句可知程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S =11×2+12×3+...+12018×2019的值，由裂项法即可计算得解． 【解答】模拟程序的运行，可得程序的功能是利用循环结构计算并输出变量 S =11×2+12×3+...+12018×2019的值， 可得：S =11×2+12×3+...+12018×2019 =(1−12)+(12−13)+...+(12018−12019)=1−12019=20182019．4. 在平面直角坐标系xOy 中，设F 1，F 2分别为双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，P 是双曲线左支上一点，M 是PF 1的中点，且OM ⊥PF 1，2|PF 1|=|PF 2|，则双曲线的离心率为（ ）A.√6B.√5C.2D.√3【答案】 B【考点】双曲线的离心率 【解析】运用双曲线的定义和△PF 1F 2为直角三角形，则|PF 2|2+|=|PF 2|2，=|F 1F 2|2．，由离心率公式，计算即可得到离心率的范围． 【解答】P 为双曲线左支上的一点，则由双曲线的定义可得，|PF 2|−|PF 1|=2a ， 由|PF 2|=2|PF 1|，则|PF 2|=4a ，|PF 1|=2a ， ∵ M 是PF 1的中点，且OM ⊥PF 1∴ 由△PF 1F 2为直角三角形，则|PF 2|2+|=|PF 2|2，=|F 1F 2|2． ∴ 5a 2=c 2 即有e =√5． 5. 设a =ln22，b =ln33，c =ln55，则a ，b ，c 三个数从大到小的排列顺序为（ ）A.a >b >cB.b >a >cC.b >c >aD.c >a >b【答案】 B【考点】对数值大小的比较 【解析】 b =ln33=ln √33=ln √96>ln √86=ln √2=a ，同理可得a 与c 的大小关系．【解答】 b =ln33=ln √33=ln √96>ln √86=ln √2=a ，a =ln √2510>ln √5210=c ． ∴ b >a >c ．6. 若函数f(x)=√3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)为奇函数，且在[−π4,0]上为减函数，则θ的一个值为（ ）A.−π3B.−π6C.5π6D.2π3【答案】 C【考点】两角和与差的正弦公式 两角和与差的余弦公式 正弦函数的单调性 【解析】首先根据已知将函数f(x)化简为f(x)=2sin(2x +θ+π6)，然后根据函数的奇偶性确定θ的取值，将选项分别代入验证再根据单调性即可排除选项． 【解答】解：∵ f(x)=√3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)=2sin(2x +θ+π6)为奇函数， 故有θ+π6=kπ，即：θ=kπ−π6(k ∈Z)，可淘汰A 、D 选项， 然后分别将B 和C 选项代入检验， 易知当θ=5π6时，f(x)=−2sin2x 其在区间[−π4, 0]上单调递减. 故选C ．7. 将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组，分别安排到三个社区参加社会实践活动，则每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率为（）A.1 3B.25C.12D.35【答案】B【考点】古典概型及其概率计算公式【解析】基本事件总数n=C62C42C22=90，每个小组恰好有1名教师和1名学生包含的基本事件个数m=C31C31C21C21C11C11=36，由此能求出每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率．【解答】将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组，分别安排到三个社区参加社会实践活动，基本事件总数n=C62C42C22=90，每个小组恰好有1名教师和1名学生包含的基本事件个数m=C31C31C21C21C11C11=36，∴每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率为p=mn =3690=25．8. 《九章算术》是我国古代数学名著，它在几何学中的研究比西方早一千多年，其中有很多对几何体外接球的研究，如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图，则该几何体的外接球的表面积是（）A.81πB.33πC.56πD.41π【答案】D【考点】由三视图求体积【解析】由三视图还原原几何体，该几何体为四棱锥，下底面ABCD是边长为4的正方形，侧面PAD为等腰三角形，且平面PAD⊥平面ABCD，再求出其外接球的半径，则其外接球的表面积可求．【解答】由三视图还原原几何体如图：该几何体为四棱锥，下底面ABCD 是边长为4的正方形，侧面PAD 为等腰三角形，且平面PAD ⊥平面ABCD ．棱锥的高为1，设三角形PAD 的外心为G ，则PDsin∠DAP =2PG ，∴ PG =52．再设该四棱锥外接球的半径为R ，则R =√(52)2+22=√412则该几何体的外接球的表面积为4π×(√412)2=41π．9. 已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示，若将函数f(x)的图象上点的纵坐标不变，横坐标缩短到原来的14，再向右平移π6个单位，所得到的函数g(x)的解析式为（ ）A.g(x)=2sin 14x B.g(x)=2sin2x C.g(x)=2sin(14x −π6) D.g(x)=2sin(2x −π6)【答案】 D【考点】由y=Asin （ωx+φ）的部分图象确定其解析式 【解析】根据图象求出A ，ω 和φ，即可求函数f(x)的解析式；通过平移变换规律即可求解g(x)． 【解答】由题设图象知，A =2，周期T =4(x 0+π−x 0)=4π， ∴ ω=2πT=12． ∵ 点(0, 1)在函数图象上， ∴ 2sin(φ)=1，即sin(φ)=12． 又∵ 0<φ<π2， ∴ φ=π6．故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin(12x +π6)，将图象横坐标缩短到原来的14，可得2sin(2x +π6)，再向右平移π6个单位，可得2sin[2(x −π6)+π6]=2sin(2x −π6)， 即 g(x)=2sin(2x −π6)，10. 已知函数f(x)={2x 2+4x +1,x <02e x ,x ≥0 ，g(x)=−f(−x)，则方程f(x)=g(x)的解的个数为（ ）A.4B.3C.2D.1【答案】 A【考点】函数的零点与方程根的关系 【解析】作出y =f(x)的图象，由题意可得g(x)和f(x)的图象关于原点对称，作出y =g(x)的图象，由两图象的交点个数，可得方程解的个数． 【解答】函数f(x)={2x 2+4x +1,x <02e x ,x ≥0 的图象如图所示， 由g(x)=−f(−x)，可得g(x)和f(x)的图象关于原点对称，作出y =g(x)的图象，可得y =f(x)和y =g(x)的图象有4个交点， 则方程f(x)=g(x)的解的个数为（4）11. 已知抛物线C:y 2=8x ，圆F ：(x −2)2+y 2=4，直线l:y =k(x −2)(k ≠0)自上而下顺次与上述两曲线交于M 1，M 2，M 3，M 4四点，则下列各式结果为定值的是（ ） A.|M 1M 3|⋅|M 2M 4| B.|FM 1|⋅|FM 4| C.|M 1M 2|⋅|M 3M 4| D.|FM 1|⋅|M 1M 2| 【答案】 C【考点】 抛物线的求解 【解析】利用抛物线的定义和：|M 1F|=x 1+2就可得出|M 1M 2|=x 1，同理可得|M 3M 4|=x 4，将直线的方程代入抛物线方程，利用根与系数关系可求得． 【解答】分别设M 1，M 2，M 3，M 4四点横坐标为x 1，x 2，x 3，x 4， 由y 2=8x 可得焦点F(2, 0)，准线 l 0:x =−(2) 由定义得：|M 1F|=x 1+2， 又∵ |M 1F|=|M 1M 2|+2， ∴ |M 1M 2|=x 1， 同理：|M 3M 4|=x 4，将y =k(x −2)时，代入抛物线方程，得：k 2x 2−(4k 2+8)x +4k 2=0， ∴ x 1x 4=4，∴ |M 1M 2|⋅|M 3M 4|=412. 已知l1，l2分别是函数f(x)=|lnx|图象上不同的两点P1，P2处的切线，l1，l2分别与y轴交于点A，B，且l1与l2垂直相交于点P，则△ABP的面积的取值范围是（）A.(0, 1)B.(0, 2)C.(0, +∞)D.(1, +∞)【答案】A【考点】对数函数的图象与性质【解析】设出点P1，P2的坐标，求出原分段函数的导函数，得到直线l1与l2的斜率，由两直线垂直求得P1，P2的横坐标的乘积为1，再分别写出两直线的点斜式方程，求得A，B两点的纵坐标，得到|AB|，联立两直线方程求得P的横坐标，然后代入三角形面积公式，利用基本不等式求得△PAB的面积的取值范围．【解答】设P1(x1, y1)，P2(x2, y2)(0<x1<1<x2)，当0<x<1时，f′(x)=−1x ，当x>1时，f′(x)=1x，∴l1的斜率k1=−1x1，l2的斜率k2=1x2，∵l1与l2垂直，且x2>x1>0，∴k1⋅k2=−1x1⋅1x2=−1，即x1x2=(1)直线l1:y=−1x1(x−x1)−lnx1，l2:y=1x2(x−x2)+lnx2．取x=0分别得到A(0, 1−lnx1)，B(0, −1+lnx2)，|AB|=|1−lnx1−(−1+lnx2)|=|2−(lnx1+lnx2)|=|2−lnx1x2|=(2)联立两直线方程可得交点P的横坐标为x=2x1x2x1+x2，∴S△PAB=12|AB|⋅|x P|=12×2×2x1x2x1+x2=2x1+1x1，∵函数y=x+1x在(0, 1)上为减函数，且0<x1<1，∴x1+1x1>1+1=2，则0<1x1+1x1<12，∴0<2x1+1x1<(1)∴△PAB的面积的取值范围是(0, 1)．故选：A．二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，满分20分.已知向量a→,b→满足|a→|=1，|b→|=√2，且a→⊥(a→−b→)，则向量a→与向量b→的夹角为________．【答案】π4【考点】数量积表示两个向量的夹角数量积判断两个平面向量的垂直关系【解析】由已知中a →⊥(a →−b →)，可得a →∗(a →−b →)=0，即a →∗b →=a →2=1，代入向量夹角公式，可得答案． 【解答】∵ |a →|=1,|b →|=√2，∴ a →2=1，b →2=2又∵ a →⊥(a →−b →) ∴ a →∗(a →−b →)=0 即a →∗b →=a →2=1设向量a →与b →的夹角为θ 则cosθ=a →∗b→|a →|∗|b →|=√22∵ θ∈[0, π] ∴ θ=π4(x −2y +y 2)6的展开式中，x 2y 5的系数为________． 【答案】 −480 【考点】二项式定理的应用 【解析】通项公式T r+1=∁6r x 6−r (y 2−2y)r ，令6−r =2，解得r =(4)T 5=∁64x 2(y 2−2y)4．又(y 2−2y)4，展开即可得出．x 2y 5的系数为∁64×(−∁43⋅23)=−4(80)【解答】通项公式T r+1=∁6r x6−r(y 2−2y)r ， 令6−r =2，解得r =(4)∴ T 5=∁64x 2(y 2−2y)4．又(y 2−2y)4=(y 2)4−∁41(y 2)3⋅2y +∁42(y 2)2∗(2y)2−∁43y 2∗(2y)3+∁44(2y)4，∴ x 2y 5的系数为∁64×(−∁43⋅23)=−4(80)在平面直角坐标系中，若不等式组{x +y −1≥0x −1≤0ax −y +1≥0 （a 为常数）所表示的平面区域内的面积等于1，则a 的值为________． 【答案】 1【考点】 简单线性规划 【解析】先根据约束条件画出可行域，求出可行域顶点的坐标，再利用几何意义求关于面积的等式求出a值即可．【解答】当a<0时，不等式组所表示的平面区域，如图中的M，一个无限的角形区域，面积不可能为2，故只能a≥0，此时不等式组所表示的平面区域如图中的N，区域为三角形区域，若这个三角形的面积为1，则AB=2，即点B的坐标为(1, 2)，代入y=ax+1得a=(1)故答案为：1；△ABC的内角A，B，C的对边分别为a，b，c，已知b=c，sinB+sin(A−C)=sin2A，若O为△ABC所在平面内一点，且O，C在直线AB的异侧，OA=20B=2，则四边形OACB面积的取值范围是________．【答案】(√34,5√34+2]【考点】解三角形三角形的面积公式【解析】根据sinB+sin(A−C)=sin2A，可得sin(A+C)+sin(A−C)=sin2A，可得A的大小．由b=c，可知B和C的大小；四边形OACB面积=12AO⋅OB⋅sin∠AOB+12bcsinA，利用余弦定理转化为三角函数的有界限求解范围．【解答】根据sinB+sin(A−C)=sin2A，可得sin(A+C)+sin(A−C)=sin2A，可得2sinAcosC=2sinAcosA，即cosC=cosA，那么b=c=a，三角形△ABC时等边三角．由OA=20B=2，四边形OACB面积S=12AO⋅OB⋅sin∠AOB+12bcsinA，则四边形OACB面积S=√34c2+sin∠AOB=√34(5−4cos∠AOB)+sin∠AOB=sin∠AOB−√3cos∠AOB+5√34=2sin(∠AOB−π3)+5√34∵0<∠AOB<π∴−π3<∠AOB−π3<2π3那么：−√3<2sin(∠AOB−π3)≤2∴OACB面积的取值范围是(√34,5√34+2]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，每个考题考生都必须作答.第22、23题为选考题，考生根据要求作答.在数列{a n}中，a1=1，a n+1=(1+1n)a n+(n+1)∗2n．(Ⅰ)设b n=a nn，求数列{b n}的通项公式；(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n．【答案】(I)由已知有a n+1n+1=a nn+2n∴b n+1=b n+2n，又b1=a1=1，利用累差叠加即可求出数列{b n}的通项公式：∴b n=2n−1(n∈N∗)；(II)由(I)知a n=n∗2n−n，∴S n=(1∗2+2∗22+3∗23+⋯+n∗2n)−(1+2+3+⋯+n)而1+2+3+⋯+n=12n(n+1)，令T n=1∗2+2∗22+3∗23+⋯+n∗2n①①×2得2T n=1∗22+2∗23+3∗24+⋯+n∗2n+1②①-②得−T n=2+22+23+⋯+2n−n∗2n+1=2(1−2n)1−2−n∗2n+1 =−2+(1−n)⋅2n+1T n=2+(n−1)∗2n+1∴S n=2+(n−1)∗2n+1−n(n+1)2．【考点】数列的求和数列递推式【解析】(I)由已知有a n+1n+1=a nn+2n，从而b n+1=b n+2n，由此利用累差叠加即可求出数列{b n}的通项公式．(II)由a n=n∗2n−n，得S n=(1∗2+2∗22+3∗23+⋯+n∗2n)−(1+2+3+⋯+n)，由此利用分组求和法和错位相减法能求出数列{a n}的前n项和S n．【解答】(I)由已知有a n+1n+1=a nn+2n∴b n+1=b n+2n，又b1=a1=1，利用累差叠加即可求出数列{b n}的通项公式：∴b n=2n−1(n∈N∗)；(II)由(I)知a n=n∗2n−n，∴S n=(1∗2+2∗22+3∗23+⋯+n∗2n)−(1+2+3+⋯+n)而1+2+3+⋯+n=12n(n+1)，令T n =1∗2+2∗22+3∗23+⋯+n ∗2n ①①×2得2T n =1∗22+2∗23+3∗24+⋯+n ∗2n+1② ①-②得−T n =2+22+23+⋯+2n −n ∗2n+1=2(1−2n )1−2−n ∗2n+1=−2+(1−n)⋅2n+1T n =2+(n −1)∗2n+1 ∴ S n =2+(n −1)∗2n+1−n(n+1)2．如图所示，四棱锥P −ABCD 中，底面ABCD 为菱形，∠ABC =60∘，∠PDC =90∘，E 为棱AP 的中点，且AD ⊥CE ．(Ⅰ)求证：平面PAD ⊥平面ABCD ；(Ⅱ)当直线PB 与底面ABCD 成30∘角时，求二面角B −CE −P 的余弦值．【答案】（1）证明：取AD 的中点O ，连OE ，OC ，CA ，∵ ∠ABC =60∘，∴ △ACD 为等边三角形，得AD ⊥OC ， 又AD ⊥CE ，∴ AD ⊥平面COE ，得AD ⊥OE ， 又OE // PD ，∴ AD ⊥PD ，又∠PDC =90∘，∴ PD ⊥平面ABCD ，又PD ⊂平面PAD ，∴ 平面PAD ⊥平面ABCD ； （2）由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ，AD ⊥OC ，以OC ，OD ，OE 分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，如图所示， 设菱形ABCD 的边长为2，则OC =√3，BD =2√3， ∵ 直线PB 与底面ABCD 成30∘角，即∠PBD =30∘， ∴ PD =BD ⋅tan∠PBD =2√3⋅√33=2，∴ B(√3,−2,0),C(√3,0,0),E(0,0,1),P(0.1,2)， ∴ CE →=(−√3,0,1),CB →=(0,−2,0),EP →=(0,1,1)， 设n 1→=(x 1,y 1,z 1)为平面BCE 的一个法向量，则{n 1→⋅CE →=0n 1→⋅CB →=0⇒{−√3x 1+z 1=0−2y 1=0 ，令x 1=1，则z 1=√3，∴ n 1→=(1,0,√3)； 设n 2→=(x 2,y 2,z 2)为平面PCE 的一个法向量，则{n 2→⋅CE →=0n 2→⋅EP →=0 ⇒{−√3x 2+z 2=0y 2+z 2=0 ，令x 2=1，则y 2=−√3,z 2=√3， ∴ n 2→=(1,−√3,√3)．由题可知二面角B −CE −P 的平面角为钝角， 二面角B −CE −P 的余弦值为−2√77．【考点】二面角的平面角及求法 平面与平面垂直的判定 【解析】(Ⅰ)取AD 的中点O ，连OE ，OC ，CA ，由∠ABC =60∘，可得△ACD 为等边三角形，得AD ⊥OC ，结合AD ⊥CE ，得AD ⊥OE ，进一步得到AD ⊥PD ，再由∠PDC =90∘，得PD ⊥平面ABCD ，由面面垂直的判定可得平面PAD ⊥平面ABCD ；(Ⅱ)由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ，AD ⊥OC ，以OC ，OD ，OE 分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，设菱形ABCD 的边长为2，则OC =√3，BD =2√3，再由直线PB 与底面ABCD 成30∘角，求得PD =2，然后求出所用点的坐标，求出平面BCE 与平面PCE 的一个法向量，由两法向量所成角的余弦值可得二面角B −CE −P 的余弦值． 【解答】（1）证明：取AD 的中点O ，连OE ，OC ，CA ，∵ ∠ABC =60∘，∴ △ACD 为等边三角形，得AD ⊥OC ， 又AD ⊥CE ，∴ AD ⊥平面COE ，得AD ⊥OE ， 又OE // PD ，∴ AD ⊥PD ，又∠PDC =90∘，∴ PD ⊥平面ABCD ，又PD ⊂平面PAD ，∴ 平面PAD ⊥平面ABCD ； （2）由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ，AD ⊥OC ，以OC ，OD ，OE 分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，如图所示， 设菱形ABCD 的边长为2，则OC =√3，BD =2√3， ∵ 直线PB 与底面ABCD 成30∘角，即∠PBD =30∘， ∴ PD =BD ⋅tan∠PBD =2√3⋅√33=2，∴ B(√3,−2,0),C(√3,0,0),E(0,0,1),P(0.1,2)， ∴ CE →=(−√3,0,1),CB →=(0,−2,0),EP →=(0,1,1)， 设n 1→=(x 1,y 1,z 1)为平面BCE 的一个法向量，则{n 1→⋅CE →=0n 1→⋅CB →=0⇒{−√3x 1+z 1=0−2y 1=0 ，令x 1=1，则z 1=√3，∴ n 1→=(1,0,√3)； 设n 2→=(x 2,y 2,z 2)为平面PCE 的一个法向量，→→∴ n 2→=(1,−√3,√3)． ∴ cos <n 1→,n 2→>=n 1→⋅n 2→|n 1→|⋅|n 2→|=2⋅√7=2√77， 由题可知二面角B −CE −P 的平面角为钝角， 二面角B −CE −P 的余弦值为−2√77．为了适当疏导电价矛盾，保障电力供应，支持可再生能源发展，促进节能减排，安徽省于2012年推出了省内居民阶梯电价的计算标准：以一个年度为计费周期、月度滚动使用，第一阶梯电量：年用电量2160度以下（含2160度），执行第一档电价0.5653元/度；第二阶梯电量：年用电量2161至4200度（含4200度），执行第二档电价0.6153元/度；第三阶梯电量：年用电量4200度以上，执行第三档电价0.8653元/度．某市的电力部门从本市的用电户中随机抽取10户，统计其同一年度的用电情况，列表如表：(Ⅱ)现要在这10户家庭中任意选取4户，对其用电情况作进一步分析，求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望；(Ⅲ)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电情况，现从全市居民用电户中随机地抽取10户，若抽到k 户用电量为第一阶梯的可能性最大，求k 的值． 【答案】（I ）因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度， 第三档电价比第一档电价多0.3元/度，编号为10的用电户一年的用电量是4600度， 则该户本年度应交电费为：4600×0.5653+(4200−2160)×0.05+(4600−4200)×0.3=2822.38元． (II)设取到第二阶梯电量的用户数为X ，可知第二阶梯电量的用户有4户，则X 可取0，1，2，3，（4） p(X =0)=C 40C64C 104=114， p(X =1)=C 41C63C 104=821， p(X =2)=C 42C62C 104=37，p(X =4)=C 44C60C 104=1210，故X 的分布列是：所以E(X)=0×114+1×821+2×37+3×435+4×1210=85． (III)由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯，满足X ∼B(10, 25)，可知p(X =k)=C 10k(25)k (35)10−k (k =0, 1.2.(3)…10)， ∵ 抽到k 户用电量为第一阶梯的可能性最大，∴ {C 10k (25)k (35)10−k ≥C 10k+1(25)k+1(35)9−k C 10k (25)k (35)10−k ≥C 10k−1(25)k−1(35)11−k，解得175≤k ≤225，∵ k ∈N ∗ 所以当k =4时，概率最大，所以k =(4) 【考点】离散型随机变量及其分布列 【解析】（I ）由第二档电价比第一档电价多0.05元/度，第三档电价比第一档电价多0.3元/度，编号为10的用电户一年的用电量是4600度，由此能求出该户本年度应交电费．( II)设取到第二阶梯电量的用户数为X ，可知第二阶梯电量的用户有4户，则X 可取0，1，2，3，（4）分别求出相应的概率，由此能求出X 的分布列和数学期望． (III)由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯，满足X ∼B(10, 25)，可知p(X =k)=C 10k (25)k (35)10−k (k =0, 1.2.(3)…10)，由此能求出结果．【解答】（I ）因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度， 第三档电价比第一档电价多0.3元/度，编号为10的用电户一年的用电量是4600度， 则该户本年度应交电费为：4600×0.5653+(4200−2160)×0.05+(4600−4200)×0.3=2822.38元． (II)设取到第二阶梯电量的用户数为X ，可知第二阶梯电量的用户有4户，则X 可取0，1，2，3，（4） p(X =0)=C 40C64C 104=114， p(X =1)=C 41C63C 104=821， p(X =2)=C 42C62C 104=37， p(X =3)=C 43C61C 104=435， p(X =4)=C 44C60C 4=1210，所以E(X)=0×114+1×821+2×37+3×435+4×1210=85． (III)由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯，满足X ∼B(10, 25)，可知p(X =k)=C 10k(25)k (35)10−k (k =0, 1.2.(3)…10)， ∵ 抽到k 户用电量为第一阶梯的可能性最大，∴ {C 10k (25)k (35)10−k ≥C 10k+1(25)k+1(35)9−k C 10k (25)k (35)10−k ≥C 10k−1(25)k−1(35)11−k，解得175≤k ≤225，∵ k ∈N ∗ 所以当k =4时，概率最大，所以k =(4)已知椭圆E:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点为A ，上顶点为B ，离心率e =√32，O 为坐标原点，圆O:x 2+y 2=45与直线AB 相切．（1）求椭圆C 的标准方程．（2）已知四边形ABCD 内接于椭圆E ，AB//DC ．记直线AC ，BD 的斜率分别为k 1，k 2，试问k 1⋅k 2是否为定值？证明你的结论． 【答案】（1）解：由题知直线AB 的方程为xa +yb =1， 即bx +ay −ab =0， 由圆O 与直线AB 相切， 得√a 2+b 2=√45，即a 2b 2a 2+b2=45①． 又e =ca=√32， 所以b 2a 2=1−e 2=14②．由①②得a 2=4，b 2=1． 故椭圆的标准方程为x 24+y 2=1．（2）证明：k 1⋅k 2=14为定值，证明过程如下： 由（1）得直线AB 的方程为y =−12x +1， 故可设直线DC 的方程为y =−12x +m ，由{x 24+y 2=1,y =−12x +m消去y 整理得x 2−2mx +2m 2−2=0， 因为直线与椭圆交于两点， 所以Δ=8−4m 2>0． 设C (x 1,y 1)，D (x 2,y 2)，则x 1+x 2=2m ，x 1x 2=2m 2−2．又k 1=y1x 1−2，k 2=y 2−1x 2， 所以k 1⋅k 2=y 1x1−2⋅y 2−1x 2=(−12x 1+m)x 1−2⋅(−12x 2+m)−1x 2 =14x 1x 2−m 2(x 1+x 2)+m 2+12x 1−mx 1x 2−2x 2=14⋅(2m 2−2)−m 2⋅(2m)+m 2+2m −x 22−m(2m 2−2)−2x 2 =m 22−12−x 222m 2−2−2x 2=14．故k 1⋅k 2是定值． 【考点】 椭圆的定义 【解析】 此题暂无解析 【解答】（1）解：由题知直线AB 的方程为xa +yb =1， 即bx +ay −ab =0， 由圆O 与直线AB 相切， 得√a 2+b 2=√45，即a 2b 2a 2+b2=45①． 又e =ca=√32， 所以b 2a 2=1−e 2=14②．由①②得a 2=4，b 2=1． 故椭圆的标准方程为x 24+y 2=1．（2）证明：k 1⋅k 2=14为定值，证明过程如下：故可设直线DC 的方程为y =−12x +m ， 显然m ≠±1．由{x 24+y 2=1,y =−12x +m消去y 整理得x 2−2mx +2m 2−2=0， 因为直线与椭圆交于两点， 所以Δ=8−4m 2>0． 设C (x 1,y 1)，D (x 2,y 2)，则x 1+x 2=2m ，x 1x 2=2m 2−2． 又k 1=y 1x1−2，k 2=y 2−1x 2， 所以k 1⋅k 2=y 1x 1−2⋅y 2−1x 2=(−12x 1+m)x 1−2⋅(−12x 2+m)−1x 2 =14x 1x 2−m 2(x 1+x 2)+m 2+12x 1−mx 1x 2−2x 2=14⋅(2m 2−2)−m 2⋅(2m)+m 2+2m −x 22−m (2m 2−2)−2x 2 =m 22−12−x 222m 2−2−2x 2=14． 故k 1⋅k 2是定值．已知函数f(x)＝lnx −12ax 2+x(a ∈R)，函数g(x)＝−2x +3． (Ⅰ)判断函数F(x)＝f(x)+12ag(x)的单调性；(Ⅱ)若−2≤a ≤−1时，对任意x 1，x 2∈[1, 2]，不等式|f(x 1)−f(x 2)|≤t|g(x 1)−g(x 2)|恒成立，求实数t 的最小值． 【答案】(I)F(x)=f(x)+12ag(x)=lnx −12ax 2+(1−a)x +32a ，其定义域为为(0, +∞)，F ′(x)=1x −ax +1−a =−ax 2+(1−a)x+1x=(−ax+1)(x+1)x．（1）当a ≤0时，F ′(x)≥0，函数y ＝F(x)在(0, +∞)上单调递增； （2）当a >0时，令F ′(x)>0，解得0<x <1a ；令F ′(x)<0，解得x >1a ． 故函数y ＝F(x)在(0,1a )上单调递增，在(1a ,+∞)上单调递减． (II)由题意知t ≥0.f ′(x)=1x−ax +1=−ax 2+x+1x，即f(x 2)+tg(x 2)≤f(x 1)+tg(x 1)对任意−2≤a ≤−1，1≤x 1≤x 2≤2恒成立． 记ℎ(x)＝f(x)+tg(x)＝lnx −12ax 2+(1−2t)x +3t ，则ℎ(x)在[1, 2]上单调递减．得ℎ(x)=1x −ax +(1−2t)≤0对任意a ∈[−2, −1]，x ∈[1, 2]恒成立．令H(a)=−xa +1x +(1−2t)，a ∈[−2, −1]，则H(a)max =H(−2)=2x +1x +1−2t ≤0在x ∈(0, +∞)上恒成立．则2t −1≥(2x +1x )max ，而y ＝2x +1x 在[1, 2]上单调递增， 所以函数y ＝2x +1x 在[1, 2]上的最大值为92． 由2t −1≥92，解得t ≥114．故实数t 的最小值为114． 【考点】利用导数研究函数的单调性 利用导数研究函数的最值 【解析】(I)F(x)=f(x)+12ag(x)=lnx −12ax 2+(1−a)x +32a ，其定义域为为(0, +∞)，F′(x)=(−ax+1)(x+1)x，由此利用导数性质能判断函数F(x)=f(x)+12ag(x)的单调性．( II)由题意知t ≥0.f ′(x)=1x−ax +1=−ax 2+x+1x，当−2≤a ≤−1时，函数y ＝f(x)单调递增，设1≤x 1≤x 2≤2，又函数y ＝g(x)单调递减，所以原问题等价于：当−2≤a ≤−1时，f(x 2)+tg(x 2)≤f(x 1)+tg(x 1)对任意−2≤a ≤−1，1≤x 1≤x 2≤2恒成立．记ℎ(x)＝f(x)+tg(x)＝lnx −12ax 2+(1−2t)x +3t ，利用导数性质能求出实数t 的最小值． 【解答】(I)F(x)=f(x)+12ag(x)=lnx −12ax 2+(1−a)x +32a ，其定义域为为(0, +∞)，F ′(x)=1x −ax +1−a =−ax 2+(1−a)x+1x=(−ax+1)(x+1)x．（1）当a ≤0时，F ′(x)≥0，函数y ＝F(x)在(0, +∞)上单调递增； （2）当a >0时，令F ′(x)>0，解得0<x <1a ；令F ′(x)<0，解得x >1a ． 故函数y ＝F(x)在(0,1a )上单调递增，在(1a ,+∞)上单调递减． (II)由题意知t ≥0.f ′(x)=1x−ax +1=−ax 2+x+1x，即f(x 2)+tg(x 2)≤f(x 1)+tg(x 1)对任意−2≤a ≤−1，1≤x 1≤x 2≤2恒成立． 记ℎ(x)＝f(x)+tg(x)＝lnx −12ax 2+(1−2t)x +3t ，则ℎ(x)在[1, 2]上单调递减．得ℎ(x)=1x −ax +(1−2t)≤0对任意a ∈[−2, −1]，x ∈[1, 2]恒成立．令H(a)=−xa +1x +(1−2t)，a ∈[−2, −1]，则H(a)max =H(−2)=2x +1x +1−2t ≤0在x ∈(0, +∞)上恒成立．则2t −1≥(2x +1x )max ，而y ＝2x +1x 在[1, 2]上单调递增， 所以函数y ＝2x +1x 在[1, 2]上的最大值为92． 由2t −1≥92，解得t ≥114．故实数t 的最小值为114．选考题：共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分.[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 的参数方程是{x =1+√2ty =√2t（t 为参数），以O 为极点，x 轴的正半轴为极轴，建立极坐标系，曲线C 的极坐标方程为3ρ2cos 2θ+4ρ2sin 2θ=12，且直线l 与曲线C 交于P ，Q 两点．(Ⅰ)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程； (Ⅱ)把直线l 与x 轴的交点记为A ，求|AP|⋅|AQ|的值． 【答案】(Ⅰ)∵ 直线l 的参数方程是{x =1+√2ty =√2t（t 为参数），∴ 直线l 消去参数t ，得直线l 的普通方程为x −y −1=0， ∵ 曲线C 的极坐标方程为3ρ2cos 2θ+4ρ2sin 2θ=12， ∴ 曲线C 的直角坐标方程为3x 2+4y 2=(12)(II)解法一：在x −y −1=0中，令y =0，得x =1，则A(1, 0)， 联立{3x 2+4y 2=12x −y −1=0，消去y ，得7x 2−8x −8=(0) 设P(x 1, y 1)，Q(x 2, y 2)，其中x 1<x 2，则有x 1+x 2=87，x 1x 2=−87． |AP|=√1+12|x 1−1|=−√2(x 1−1)， |AQ|=√1+12|x 2−1|=√2(x 2−1)，故|AP|⋅|AQ|=−2(x 1−1)(x 2−1)=−2[x 1x 2−(x 1+x 2)+1]=187．解法二：把{x =1+√2t =1+√22∗(2t)y =√2t =√22(2t)，则t 1t 2=−914，则|AP|⋅|AQ|=(−2t 1)⋅(2t 2)=−4t 1t 2=187．【考点】参数方程与普通方程的互化 【解析】(Ⅰ)直线l 消去参数t ，得直线l 的普通方程；由曲线C 的极坐标方程能求出曲线C 的直角坐标方程．(II)法一：在x −y −1=0中，令y =0，得x =1，则A(1, 0)，联立{3x 2+4y 2=12x −y −1=0 ，得7x 2−8x −8=(0)由此利用韦达定理能求出|AP|⋅|AQ|． 法二：把{x =1+√2t =1+√22∗(2t)y =√2t =√22(2t) ，代入3x 2+4y 2=12，得14t 2+6√2t −9=0，由此能求出|AP|⋅|AQ|． 【解答】(Ⅰ)∵ 直线l 的参数方程是{x =1+√2ty =√2t（t 为参数），∴ 直线l 消去参数t ，得直线l 的普通方程为x −y −1=0， ∵ 曲线C 的极坐标方程为3ρ2cos 2θ+4ρ2sin 2θ=12， ∴ 曲线C 的直角坐标方程为3x 2+4y 2=(12)(II)解法一：在x −y −1=0中，令y =0，得x =1，则A(1, 0)， 联立{3x 2+4y 2=12x −y −1=0，消去y ，得7x 2−8x −8=(0) 设P(x 1, y 1)，Q(x 2, y 2)，其中x 1<x 2，则有x 1+x 2=87，x 1x 2=−87． |AP|=√1+12|x 1−1|=−√2(x 1−1)， |AQ|=√1+12|x 2−1|=√2(x 2−1)，故|AP|⋅|AQ|=−2(x 1−1)(x 2−1)=−2[x 1x 2−(x 1+x 2)+1]=187．解法二：把{x =1+√2t =1+√22∗(2t)y =√2t =√22(2t)，代入3x 2+4y 2=12，得14t 2+6√2t −9=0， 则t 1t 2=−914，则|AP|⋅|AQ|=(−2t 1)⋅(2t 2)=−4t 1t 2=187．[选修4-5：不等式选讲]已知函数f(x)=|x +4x −m|+m ．(Ⅰ)当m =0时，求函数f(x)的最小值；(Ⅱ)若函数f(x)≤5在x ∈[1, 4]上恒成立，求实数m 的取值范围． 【答案】(Ⅰ)当m =0时，f(x)=|x +4x|=|x|+|4x|≥2√x ∗4x=4，当且仅当|x|=|4x |，即x =±2时等式成立，试卷第21页，总21页 (Ⅱ)当x ∈[1, 4]时，函数f(x)的最大值为5⇔|x +4x −m|+m ≤5在x ∈[1, 4]上恒成立，⇔|x +4x −m|≤5−m 在x ∈[1, 4]上恒成立， ⇔m −5≤x +4x−m ≤5−m 在x ∈[1, 4]上恒成立， ⇔2m −5≤x +4x ，且x +4x ≤5在x ∈[1, 4]上恒成立， 函数y =x +4x 在[1, 2]上单调递减，在[2, 4]上单调递增． ∵ x +4x ≥4，当且仅当x =2时等式成立，而x +4x ≤5在x ∈[1, 4]上是恒成立的． ∴ 2m −5≤4∴ m ≤92，即实数m 的取值范围是(−∞,92brack ．【考点】绝对值三角不等式绝对值不等式的解法与证明【解析】(Ⅰ)根据绝对值不等式的性质求出函数的最小值即可；(Ⅱ)问题转化为2m −5≤x +4x ，根据函数y =x +4x 的单调性求出m 的范围即可．【解答】(Ⅰ)当m =0时，f(x)=|x +4x |=|x|+|4x |≥2√x ∗4x =4， 当且仅当|x|=|4x |，即x =±2时等式成立， 所以，当x =±2时，f(x)min =(4)(Ⅱ)当x ∈[1, 4]时，函数f(x)的最大值为5⇔|x +4x −m|+m ≤5在x ∈[1, 4]上恒成立，⇔|x +4x −m|≤5−m 在x ∈[1, 4]上恒成立， ⇔m −5≤x +4x −m ≤5−m 在x ∈[1, 4]上恒成立， ⇔2m −5≤x +4x ，且x +4x≤5在x ∈[1, 4]上恒成立， 函数y =x +4x 在[1, 2]上单调递减，在[2, 4]上单调递增． ∵ x +4x ≥4，当且仅当x =2时等式成立，而x +4x ≤5在x ∈[1, 4]上是恒成立的． ∴ 2m −5≤4∴ m ≤92，即实数m 的取值范围是(−∞,92brack ．。